별첨		이종기술융합형 소재부품기술개발사업 기획대상과제(품목)

기술위원회	과제명	페이지
그린카/ 스마트카 (6)	전력기반 자동차용 전기구동시스템의 평균효율 개선을 위한 150℃이상 고보자력 Dy 저감형 희토류 자석 소재 기술	1
	MERV16급 자동차 공조용 미세먼지 저감효율 향상을 위한 친환경 ECO-금속필터 제조기술	2
	열가소성 고속수지이송성형 공정을 이용한 고특성 탄소섬유복합소재개발	3
	대형 전력기반차용 토크밀도 8.5Nm/kg 이상을 위한 CFRP 요소부품 적용된 전기구동 시스템 기술 개발	4
	전자파 차폐 40dB 이상을 갖는 하네스 케이블 개발	5
	친환경 자동차용 170℃이상 고내열성 Super EP 소재 개발 기술	6
기계로봇플랜트/ 항공우주 (8)	초대형 광산의 200톤급 채굴장비용 고내마모 주강 GET(Ground Engaging Tool) 부품/검증기술 개발과 중소형 굴삭기의 작업효율 30% 향상을 위한 지능형 어태치먼트 및 제어기술 개발	7
	최대 작동 범위 70% 변위를 2Hz로 생성 가능한 로봇용 고파워밀도 인공근육 모듈	9
	무인기용 TIT 1400℃급 가스터빈 엔진 고온부품 고도화 기술 개발	10
	OoA(Out-of-Autocalve) 공정기반 초경량 항공기용 날개모듈 일체화 기술 개발	12
	항공기 및 발사체용 레이돔 제작을 위한 고내열 고분자 복합소재 및 부품화 기술개발	13
	이중 빔 펄스 레이저 증착 기술 기반의 대면적 경사기능성 코팅 제작 기술	14
	초경량비행장치 컨슈머 드론을 위한 ESC 기술 개발	15
	QWIP 적외선 센서용 65K 냉각모듈 기술 개발	16
디스플레이/ 지능형디지털 (9)	반도체 웨이퍼 Laser Dicing용 저열팽창 고강도 세라믹소재, 부품 및 장비 개발	18
	플렉시블 OLED용 high barrier 복합 코팅 소재 개발	19
	유연정보전자소자용 저저항, 고투과, 고평탄 특성을 지닌 광추출층 융합형 고유연 투명전극 기판 개발	20
	웨어러블 디바이스용 플렉서블 센서 및 전원기술	21
	중대형 디스플레이용 FHD급 패널을 위한 100㎛이하 µLED 광원 및 소자 집적화 기술 개발	22
	반도체 소자 제조를 위한 극자외선용 블랭크 마스크 개발	24
	유연디스플레이용 고내열, 고내굴곡, 고평탄, 광등방성 특성을 가진 대면적 공정 적용이 가능한 투명 기판 소재 개발	25
	산화물기반 CMOS 구현을 위한 p형 산화물반도체 개발	26
	스마트 홈 전력관리 및 제어를 위한 SoC와 센서 소재 및 부품 개발	28
바이오 헬스 (5)	환자맞춤형 혈관용 바이오잉크 소재 및 전용 프린팅 기술 개발	29
	천연 유래 생체재료 등을 이용한 화장품 소재 및 마스크팩 개발	31
	바이오 센싱 기능 항균성 창상피복재 및 치료용기기 개발	32
	실시간 네비게이션 임플란트 시술용 정밀 식립 위치 제어를 위한 Micro-Manipulator 핵심 부품 개발	34
	3차원 나노 표면 가공 기술 적용 인체이식 의료용 소재 개발	36
에너지 (9)	에너지효율 향상을 위한 탄소섬유기반 SiC 섬유제조 및 연소시스템 응용기술개발	38
	ESS용 ZnBr RFB 바이폴라전극 기술 개발	39
	슈퍼커패시터용 셀룰로오스 섬유 기반 계층형 기공 구조의 종이 분리막 제조 기술 개발	40
	내충격성 우수한 경량 열가소성 D-LFT 섬유강화 다기능 EV용 배터리 팩 케이스 커버	41
	유기태양전지용 플렉서블 투명전극소재	42
	유기태양전지용 광활성층(도너/억셉터/하이브리드 등) 소재 및 층간소재	44
	투광형 태양전지용 집광 및 투명보호필름	45
	태양광 모듈 연속코팅장비	47
	스마트창호용 고투명성 유연 변색 필름 기술 개발	48
조선/철도 (4)	국민안전 및 에너지 절감 이종차량 호환형 철도차량용 LED 표준 모듈 개발	49
	소형선박용 디젤연료 엔진의 CNG 엔진으로의 개조를 위한 핵심 부품 개발	51
	LNG 벙커링 선박용 배출가스 규제 대응을 위한 1.5ton/h급 재액화 시스템 개발	53
	철도차량 핵심부품 지능형 모니터링 시스템 개발	55

□ 2018년 기획대상과제(품목) 목록

□ 분과별 기획대상과제(품목) 요약서

그린카/스마트카

관리번호	2018-그린카스마트카-이종-01			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	전력기반 자동차용 전기구동시스템의 평균효율 개선을 위한 150℃이상 고보자력 Dy 저감형 희토류 자석 소재 기술
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		자동차/철도차량		소분류		저공해 및 대체에너지 차량기술
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			50 억원
기술 개발 내용	ㅇ 중희토류 저감 자성 소재 기술 개발 - xEV 자동차 구동모터용 중희토류 저감형 자성소재 기술 개발 * 2014년 고자력 자성소재 원천특허 만료 등에 따라 소재 배합의 다양성 확보 및 신규 소재원천 특허 확보 * 구동 모터의 재료비 50% 수준인 영구자석 재료비 저감 기술을 통해 시장 경쟁력 강화 - 신자장 성형, 고이방화, 저온 소결 등 자력 보강 기술 개발 * 이방성 분말 합금설계, 수소반응제어 고이방화, 고밀도 자장 성형기술, 입계 확산 기술 ㅇ 고온 고보자력-고출력 희토류 자성소재 기술 개발 - 고온 환경에서 불가역 감자를 방지하기 위해 사용되는 Dy, Tb 등 고가의 희토류 소재 대체 기술 개발 * 사용온도의 상승에 따라 영구자석의 보자력 저감과 자력 감소 등을 보완할 수 있는 핵심 기술 - 150℃이상의 고온환경에서 고보자력-고출력 특성 유지를 통해 전기구동시스템의 평균 효율 개선
정부지원 필요성	ㅇ 1회충전 주행거리 향상을 위한 전기구동시스템이 평균 효율 개선 기술 개발 필요 ㅇ 전기구동시스템의 주요 효율 제어 요인인 영구자석 소재의 고온 특성 개선을 통한 시스템 효율 개선 ㅇ 전기구동 추진시스템의 영구자석 소재 가격 저감을 통한 재료비 비중 저감으로 제품 가격 경쟁력 강화
활용분야	ㅇ 전력기반 자동차의 전기구동시스템 및 전장시스템 ㅇ 군용, 선박, 항공 등 온도 민감 분야의 전기추진시스템 및 전동식 제어 시스템 ㅇ 영구자석 소재를 적용한 전동기 및 발전기 기반 전산업분야
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-그린카스마트카-이종-02			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	MERV16급 자동차 공조용 미세먼지 저감효율 향상을 위한 친환경 ECO-금속필터 제조기술
산업기술분류	대분류	화학	중분류		정밀화학		소분류		나노응용기술
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			50 억원
기술 개발 내용	ㅇ 미세먼지 저감효율 향상을 위한 금속 Fiber 필터 개발 - 초미세먼지(0.3~1㎛이하)를 효과적으로 제거할 수 있는 나노섬유형태의 금속섬유(직경≤1㎛) 제조기술 개발 - 기존의 섬유필터(MERV11~13급, 0.3~1㎛이하 입자에 대한 포집능력 50~75%)를 대체할 수 있는 금속 Fiber 필터 개발 (MERV16급, 0.3~1㎛이하 입자에 대한 포집능력 99.5%) ㅇ 친환경 ECO-금속필터를 위한 세정기술 개발 - 재사용 및 반영구 사용을 위한 친환경 세정기술 개발 - 세정효율 90% 이상, 세정 20회 이후에도 집진성능 유지 (99.98%)
정부지원 필요성	ㅇ 대기오염 관리시장은 매년 5%이상의 성장하고 있으며, 금속 Fiber 필터 제조기술 확보에 따른 경제적 파급효과뿐만 아니라 대기오염으로 인한 사회적 비용 감소에도 일조할 것으로 예상됨. ㅇ 현재 사용되고 있는 섬유필터의 경우, 초미세먼지(1㎛ 이하) 제거효율이 50~75%에 그쳐 자동차 수요자들로부터 보다 청정한 실내환경을 요구받고 있음. ㅇ 기존의 섬유필터의 경우, 재사용 불가하기 때문에 환경문제 유발하고 있음.
활용분야	ㅇ 자동차용 공조 시스템용 필터 ㅇ 군용, 선박, 항공 등 공기질의 향상을 필요로 하는 수송기의 공조시스템용 필터 ㅇ 가정용 HVAC용 필터 분야
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-그린카스마트카-이종-03			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	열가소성 고속수지이송성형 공정을 이용한 고특성 탄소섬유복합소재개발
산업기술분류	대분류	기계ㆍ소재	중분류		금속재료		소분류		복합재료
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			40억원
기술 개발 내용	ㅇ고속수지이송성형 공정을 이용한 고특성 CFRP소재 제조기술 개발 - RTM 공정 및 최적의 금형 구조 설계 - 탄소섬유의 적층, 재단, 예비성형 조건 도출/구조별 물성예측 - 속경화를 위한 Resin+ Hardener 배합기술 및 Injection 기술 개발 - Resin 주입속도 등 공정조건 확립 및 복합소재의 경화조건별 물성 평가 - 복합소재의 표면제어 기술 확보 ㅇ 재성형/재활용이 가능한 열가소성 수지 적용 CFRP 복합 소재부품개발 - 양자 (탄소섬유/수지 경계면) 접착성 향상 기술개발 - 장섬유 펠릿 제조기술 개발 및 표면처리 기술 도출 - 인서트 사출기술을 통한 고특성 CFRP복합소재 개발 - 고온 화학반응을 이용한 탄소섬유/레진의 분리기술 및 이를 활용한 고속수지이송성형 공정기술 개발/ 복합소재의 물성평가 * 경량화 : Al대비 10%, 경화시간 : <3분, 충격강도 (UD) : 130kJ/㎠ 굽힘강도 : 200MPa
정부지원 필요성	ㅇ 대부분의 고분자 소재는 열경화성 플라스틱 성형공법을 채택하여 제조하고 있으나, 생산비용이 높고 성형시간이 길며 (보통 1시간 이상) 비교적 낮은 강도로 인해 구조재료로써 상용화가 요원함 ㅇ 재활용 가능한 열가소성 CFRP 소재 및 부품에 대한 글로벌 수요증대와 아웃소싱 확대로 기술선점 시 부가가치가 매우 큼
활용분야	ㅇ 자동차 (트렁크 리드, 선루프 프레임, A,B,C필러 등) 뿐만 아니라 우주항공, IT, 레져 스포츠 분야로 소재활용 및 제품 확대가 가능.
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-그린카스마트카-이종-04			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	대형 전력기반차용 토크밀도 8.5Nm/kg 이상을 위한 CFRP 요소부품 적용된 전기구동시스템 기술 개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		자동차/철도차량		소분류		저공해 및 대체에너지 차량기술
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			40 억원
기술 개발 내용	ㅇ CFRP 소재 개발 및 신방식 성형/공정 기술을 적용한 전기차 핵심부품 기술 개발 - CFRP 적용 직구동형* 고효율 구동시스템 경량화** 구현 * 구동모터와 휠 구동축 사이에 감속기가 없는 방식으로 상용화를 위해 구동모터의 경량화, 저비용 생산이 가장 큰 이슈 * 기존 소재 부품 대비 30% 경량화 목표 - CFRP 소재 성형·공정, 강성 확보*, 내구·내환경성 확보 기술개발 * 인장 강도 700MPa 이상, 전단 강도 70MPa 이상 ㅇ 고토크 밀도형 고효율 전기구동시스템 개발 - CFRP 적용 고토크 밀도형* 전동기/인버터 설계 및 냉각부 설계 최적화 * 전동기 토크밀도 : 8.5Nm/kg 이상, 전동기 효율 96%이상, 인버터효율 98%이상 * CFRP 소재 요소 부품 : 자성체 소재 이외의 전동기 하우징(엔드/프론트 커버 포함) 및 브라켓, 베어링 캡, 단자박스, 인버터 하우징 및 브라켓 등 - CFRP 소재 적용 구동시스템의 기계적·화학적 내구 평가 기술 - 전기버스 특성을 고려한 구동시스템 평균효율·연비 개선 기술
정부지원 필요성	ㅇ 환경오염의 주된 요인인 버스, 트럭 등의 대형 전력기반 차량화로 시장 및 정책이 형성되고 있어 대형 전력기반 차량용 구동시스템에 대한 핵심기술 확보가 시급함 ㅇ 감속기가 제외된 고토크 밀도형 파워트레인 개발을 통해 차량 경량화 및 일충전 주행 거리 확대, 차량 적용 최적화가 가능하여 대형 전력기반 차량 시장에서 기술 경쟁력을 선점할 수 있음
활용분야	ㅇ CFRP 기반의 전기구동시스템이 적용된 상용 및 승용 전기차 활용 ㅇ 산업용, 군용, 수송용(철도·항공·선박) 전동 및 발전시스템에 확대 적용 가능 ㅇ 감속기 제거를 통한 Oil-Free, 구동부 구조 단순화로 스마트카 차량의 기본 구동시스템으로 적용 가능
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-그린카스마트카-이종-05			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	전자파 차폐 40dB 이상을 갖는 하네스 케이블 개발
산업기술분류	대분류	화학	중분류		정밀화학		소분류		나노응용기술
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			40 억원
기술 개발 내용	ㅇ 전자파 차폐 케이블 제조를 위한 하이브리드 코팅 기술개발 - 탄소나노소재 및 금속나노분말을 활용한 차폐 컴파운드 개발 - 개발된 컴파운드를 적용한 연속 코팅공정 기술 개발 - 전자파 차폐 성능 향상 기술 개발 ㅇ 전자파 차폐 경량 케이블 제조기술 개발 - 금속도체 대비 15%이상의 경량복합화 기술 개발 - 경량화 케이블 연속 제조 공정 적용 시작품 제조 기술 - 경량 케이블의 성능 개선 및 신뢰성 평가 연구
정부지원 필요성	ㅇ 최근 자율주행/전기/하이브리드/수소연료 자동차 등 그린카용 와이어 하네스는 각종 전자파로부터 고도의 차폐 안전성을 요구하고 있으며, 자동화 경량화는 이산화탄소 저감을 위한 세계적 관심 이슈로서 케이블의 경량화를 위해서는 기존 임계성능을 극복하기 위한 핵심원천기술이 필수적으로 요구되어 정부 주도 및 지원이 시급한 기술 분야임 ㅇ 자동차용 차폐 케이블에 사용되고 있는 차폐층은 높은 차폐 성능을 확보하기 위해 비철금속재료(Cu, Al, Cu+Al)를 적용하고 있지만, 내부식성이 약하고 고중량이라는 단점을 가지고 있어서 보다 경량이면서 높은 차폐성능을 보유하는 차세대 차폐 케이블 원천기술 개발이 절실히 요구되고 있음
활용분야	ㅇ 본 기술에 의한 자동차용 전자파 차폐 케이블 적용뿐만 아니라, 4차 산업혁명, 차세대 ICT 융합으로 데이터 전송 및 보안 안정성이 중요시되면서 수송용 전선, 생활환경용 전선, 우주용 전선, 신재생에너지용 전선, 송전용 전력운송전선 등의 응용분야를 확대 적용 할 수 있을 것으로 기대됨
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-그린카스마트카-이종-06			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	친환경 자동차용 170℃이상 고내열성 Super EP 소재 개발 기술
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		자동차/철도차량		소분류		차체 및 경량화 기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			50 억원
기술 개발 내용	ㅇ 고온에서 낮은 열변형 및 높은 강도를 유지하는 초경량 고내열성 Super EP 개발 - 초경량 특성 및 고내열 특성을 구현할 수 있는 단량체 합성 기술 및 이를 기반으로 하는 Super EP 제조 기술 개발 - 황 기반 Super EP의 공정적합성 스크리닝 개발 및 신규단량체적용 황함유 공중합체 제조 기술 개발 * 인장 강도 70MPa 이상, 굴곡탄성계수 4GPa 이상, 잔류염소 100 ppm 이하 ㅇ 기존의 가교형 고무를 대체하는 고내열 열가소성 탄성체 개발 - 고내열성, 고내유성 열가소성 탄성체 매트릭스 설계 기술 개발 * 내열성 170도 이상, 내유성 5% 이하 부피변화율, 인장강도 15MPa 이상 - 엔진부품용으로 사용되는 고내열성, 고내유성 소재 개발 - 고생산성, 저에너지 기반 제조공법 개발과 소재의 리사이클성 개선 기술 개발
정부지원 필요성	ㅇ 경량소재 시장은 친환경 자동차의 차체와 부품 수요 증가로 2015년 175조원에서 2023년 475조원으로의 급성장이 전망됨. 현재 국내 기술은 선진국 대비 70% 수준으로 민관 공동의 투자가 요구됨. ㅇ 친환경 자동차의 배터리는 기존 차량용 엔진 대비 큰 중량을 가지므로, 우수한 내열성을 가지는 차세대 경량소재용 Super EP의 개발은 국내 화학기반 업계의 미래성장동력의 기반으로 예상되고, 시장 선점의 의미를 가짐.
활용분야	ㅇ 엔진부품, 베어링 밸브 등 경량화 고내열성 소재가 적용된 친환경적 자동차 부문으로의 활용 ㅇ 자동차 이외의 수송 기기인 항공기, 드론 시장으로의 활용 ㅇ 구동 시 발열이 예상되는 전기전자 제품으로의 활용
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

기계로봇/플랜트/항공우주

관리번호	2018-기계로봇플랜트/항공우주-이종-01			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	초대형 광산의 200톤급 채굴장비용 고내마모 주강 GET(Ground Engaging Tool) 부품/검증기술 개발과 중소형 굴삭기의 작업효율 30% 향상을 위한 지능형 어태치먼트 및 제어기술 개발
산업기술분류	대분류	기계.소재	중분류		산업/일반기계		소분류		건설/광산기계
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			70 억원
기술 개발 내용	ㅇ 200톤급 채굴 장비용 GET (Tooth, Adapter, Tip, Shroud 등)류 16종 소재 및 부품 개발 - 높은 내마모성 및 내충격성 확보를 위한 주강 소재 개발 - 고중량 (100Kg 이상) 후육 제품의 원가경쟁력과 품질경쟁력을 갖는 대량생산을 위한 공정 및 금형 기술 - 효율적인 채굴 작업과 안전하고 용이한 부품 교체를 위한 형상 설계 기술 (GET류 체결 System 3종 개발, 체결구조) - 인장강도 : 1500 MPa 이상, 경도 : HB 500 이상(Tip 기준) - 내구수명 : 내구성 20% 이상 향상 ㅇ 초대형 광산 장비용 GET 평가 및 검증 기술 개발 - 소재 및 부품, 시스템 단위 시험 평가 검증 기술 (기계적 물성치, 내마모 성능) - 작업 및 운용 환경 분석을 고려한 신뢰성 시험 평가 기법 개발 - GET류 전용 평가 장비 및 시설 개발 - 200톤급 GET류 제품 검증 기술 (제품 내구성, 사용수명, 체결 System 안정성) ㅇ 지능형 어태치먼트 HW/SW 및 상용 굴삭기와 통합기술 개발 - Tilt, rotate, grip, 다양한 작업기 부착이 가능한 어태치먼트 HW 개발 - 지능형 어태치먼트의 유압 제어 유닛 및 끝단 제어 기술 개발 - 특화 조이스틱 HW/SW 개발 ㅇ 작업효율 30% 향상이 가능한 13톤급 굴삭기 제어기술 개발 - 굴삭기와 어태치먼트 통합 제어기술 개발 - 부착 작업기별, 특화 작업별 제어기술 개발
정부지원 필요성	ㅇ 해외 선진사들이 독점하고 있는 초대형 장비의 GET류 애프터마켓 시장 규모는 약 1조원으로 추산되며, 기술개발 완료시 약 500억원 규모의 신규 수출 가능하고, 유사 부품시장으로 지속 확대 가능함 ㅇ 광산용 초대형 장비 GET부품의 경우 품질에 대한 요구수준이 높아 소수의 해외 선진사를 중심으로 특화된 과점시장을 형성하고 있으며, 건설기계 시장과 분리되어 운영되고 있음 ㅇ 관련 제조 기술 및 검증기술 부족으로 시장진입에 애로 사항을 겪고 있어 국내 건설장비 및 부품업체들이 진입하지 못하고 있음. ㅇ 또한, 시장 진입을 위해서는 소재, 주조, 디자인, 기구설계(체결 시스템), 검증 평가 등의 다양한 기술 연계가 필요하며 기업 단독으로 이와 같은 문제들을 모두 해결하는데 한계가 있음 ㅇ 기본적인 제품의 품질확보 뿐 아니라 품질, 성능에 대한 검증도 개발 업체에서 자체 수행하고 입증해야만 시장 진입이 가능함. 따라서 국내 전무한 초대형 광산 채굴 장비 관련 기술 및 검증 인프라 확보가 필수적임 ㅇ 산업계, 연구기관, 학계에서 전문 기술분야에 대한 공동 연구개발이 필수적이며, 시험 검증을 위한 기술개발 및 인프라 확보에 있어 정부 지원이 반드시 필요함 ㅇ 다목적 어태치먼트 세계시장규모는 약 10조원이고 연간 25% 이상 지속적으로 성장함. ㅇ 어태치먼트 국내 사용품의 대부분은 선진국에서 수입하고 있으며, 국내 개발 업체도 핵심 모듈은 수입하며, 선진국 기술의 70~80% 수준임 ㅇ 어태치먼트는 애프터마켓 제품으로 서비스업체에서 개발하여 제품화 하는데, 서비스업체의 대다수는 중소기업으로 제품의 지능화, 제어기술 측면의 역량이 부족함. 따라서 정부의 지원을 통한 연구기관, 학계, 산업계의 공동 연구가 필요함
활용분야	ㅇ 높은 진입 장벽으로 선진사들이 독점하고 있는 초대형 광산 채굴장비의 다양한 부품에 적용 ㅇ 방산, 선박, 농기계, 발전설비, 건설기계 등의 고내마모성 주강 제품에 활용 가능 ㅇ 심해저, 극지 등 극한 작업용 자율 작업 건설장비에 활용 가능 ㅇ 군용 중량물 무인 핸들링 장비에 활용 가능 ㅇ 노후 원전 및 원자력 시설 해체 분야에 활용 가능
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-기계로봇플랜트/항공우주-이종-02			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	최대 작동 범위 70% 변위를 2Hz로 생성 가능한 로봇용 고파워밀도 인공근육 모듈
산업기술분류	대분류	기계․소재	중분류		로봇/자동화기계		소분류		로봇 제어 및 지능화기술
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			50 억원
기술 개발 내용	ㅇ 인간근육과 동일한 수축/팽창 구동방식의 유연-경량 인공근육모듈 개발 - 수축변형량 50%, 구동속도 2Hz 이상(80% 변형시)의 고변형 인공근육모듈 개발 - 인공근육모듈 일체형 고유연-고수축 힘센싱 기술 개발 ㅇ 인공근육모듈 응용 기술 개발 - 최대 힘 100N 모듈 개발 - 반복 정밀도 0.5mm 제어 성능 - Baxster 수준의 HRC 로봇에 활용될 수 있는 수준 - ISO/TS 15066 안전 인증 만족
정부지원 필요성	ㅇ 5kg의 payload에 대해 인간은 3kg의 팔로 감당할 수 있지만, 모터형 구동기를 사용하는 기존 로봇 팔은 경량화 설계가 되어도 30kg 수준 ㅇ 인간근육 파워밀도 대비 30배 이상의 고파워밀도를 발휘하는 유연경량 구동기의 개발로 안전한 경량 로봇이 가능져 인간 협업로봇의 적용 및 산업적 활용 증가 ㅇ 인간처럼 조용하고 유연한 동작이 가능함과 동시에, 유연한 관절로 인해 인간과의 충돌에도 안전한 유연/경량 인공근육 모듈 개발이 시급히 요구됨
활용분야	ㅇ 특히 유연-경량화된 로봇 구동기는 이동형 협업로봇에 설치가 용이하고 소형 드론에도 장착 가능하여 높은 위치의 작업환경에도 로봇 활용가능 ㅇ 의류 내부에 유연하게 결합하여 근력을 보조하는 Wearable muscle suit 등에 적용
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-기계로봇플랜트/ 항공우주-이종-03			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	무인기용 TIT 1400℃급 가스터빈 엔진 고온부품 고도화 기술 개발 (단결정 터빈 부품 기술 개발)
산업기술분류	대분류	기계ㆍ소재	중분류		항공/ 우주 시스템		소분류		고정익/회전익 항공기 동력장치(100802)
개발기간	(총개발기간) 5 년				정부출연금			50억원
기술 개발 내용	ㅇ TIT 1400℃급 무인기 엔진의 안정적 성능을 확보하기 위한 터빈 1단 단결정 부품 제조 기술 개발 ㅇ 무인기 엔진용 단결정 터빈 부품 제조공정 개발 - 복잡한 냉각 유로가 설계되어 있는 중공형 단결정 터빈 블레이드 주조 공정 개발 - 무인기용 터보팬 엔진 적용 가능한 단결정 터빈 블레이드 시제품 주조 - 주조조직 균질화 및 강화상 석출효과를 고려 최적의 기계적 특성을 확보할 수 있는 진공 열처리 공정 개발 - 부품 특성 평가 ㅇ 무인기 엔진 터빈 부품 적용 단결정 초내열합금 조성 최적화 - 기확보 초내열합금의 성능 최적화를 위한 조성 조절 - 소재의 피로, 크리프 등 다양한 조건에서의 고온 특성 평가를 통한 특성 검증 및 DB 구축 ㅇ 무인기 가스터빈 부품용 열차폐 코팅 공정개발 - 터빈 블레이드 부품(Airfoil 및 Root)용 EB-PVD 열차폐 코팅 공정 기술 개발 - 열차폐 코팅 적용 열특성 평가
정부지원 필요성	ㅇ 항공기 터보팬 엔진 분야는 소재, 정밀기계, 전자 등 다양한 첨단 기술이 필요하고 군수용 뿐 아니라 민수용 고부가가치 산업으로의 확장성을 가지고 있어 자체기술 확보가 필요한 핵심 산업 분야임. ㅇ 항공용(무인기포함) 가스터빈 엔진산업은 약 7%의 연평균성장률(CAGR)로 시장이 성장할 것으로 예상되며 2020년에는 전세계 시장규모가 500억불에 이를 것으로 예측 ㅇ 일방향응고 제조 부품을 단결정 부품으로 대체 시 수명 증가 및 항공기 엔진 입구온도 상승이 가능하여 획기적인 효율 향상 기대 ㅇ 국가 방위산업과 항공산업의 자주권 확보 및 관련 산업의 국가경쟁력 확보를 위한 기술 자립 필요 ㅇ 미국, 영국, 프랑스, 러시아 등의 기술선진국에 대항하여 독일, 일본, 중국 등 기술 후발국에서도 정부차원의 연구개발과 산업기반 구축 지원을 통하여 군수분야의 독자 엔진 개발 및 민수분야의 국제공동 엔진개발 참여를 통한 경쟁력 확보를 위해 정부정책 차원의 지원을 수행하고 있음. ㅇ 외산 상용 합금 사용 시 수출규제(EL, Export License) 문제로 수급이 어려울 수 있음. 장기적으로 국산 고유 소재 개발 및 생산기술의 자립화 필요 ㅇ 터빈 블레이드와 같은 고온부품은 엔진의 성능을 좌우하는 핵심 부품으로 엔진의 성능향상 및 내구성 증대를 위하여 반드시 확보가 필요한 기술분야로 우선적으로 정부의 지원이 필요함
활용분야	ㅇ 항공 엔진 및 고부가가치 고온 부품 소재 산업의 창출에 기여 ㅇ 무인기용 가스터빈 엔진에 적용 - 고고도장시간(HALE) 작전 수행용 국방 무인 항공기 ㅇ 민항기용 가스터빈 엔진 기초 기술로 적용 - 승객, 화물 수송용 중소형 항공기 ㅇ 산업기계 구동용, 발전용, 선박 추진용 등 다양한 국가 기간산업 분야로의 파급효과 높음
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-기계로봇플랜트/항공우주-이종-04			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	OoA(Out-of-Autocalve) 공정기반 초경량 항공기용 날개모듈 일체화기술 개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		항공/우주시스템		소분류		고정익/ 회전익항공기기체
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			60 억원
기술 개발 내용	ㅇ OoA(Out-of-Autocalve) 공정기반 초경량 항공기용 날개모듈 일체화기술 개발 - 고내열성 탄소섬유 강화 복합소재 개발 - OoA 성형기술 개발(Unidirectional & Fabric OoA Prepreg, Flexible Cure Prepreg 포함, 탄소섬유 및 타 섬유 기반) - PCM (prepreg compression molding)기반 하이브리드 복합재료기술 - 열가소성 복합소재 부품 접합·체결 기술 개발 - 복합재 구조물 건전성 자가진단 및 Big Data 기반 고장진단 - 평가기술 개발(◈Porosity 허용 Levels : ① Secondary structure < 2% ② Primary structure - < 0.5 %, ◈ 비파괴시험기술(NDI, ultrasonic C-scan), ◈ 프리프레그 인장강도 및 탄성계수 : 7.0 및 324 GPa 이상)
정부지원 필요성	ㅇ OoA 프리프레그 시장 – 2022 년에는 1억 8,300만 달러 예상(Stratview Research) ㅇ 항공우주용 소재, 부품의 대부분은 E/L 기술로 분류되어 국내 체계개발 시 수급에 어려움이 자주 발생함. ㅇ OoA 성형공정은 고비용의 오토클레이브(고온, 고압)를 사용하지 않고 오븐(고온, 진공)으로 성형하여 기존보다 대형제품 용이하며, 장비 및 성형툴의 구조 간단, 에너지 소모율 및 공정단가 저렴 등 복합재 성형 공정 기술로 중소업체 적용하기 적합한 성형 공법. ㅇ 국내 항공 생산량이 비약적으로 증가하는 시점에서 관련 기술의 국산화 및 신기술 개발은 항공산업과 우주발사체사업의 성공에 필수적
활용분야	ㅇ 항공기를 포함한 운송이동기구 - 날개 및 동체 모듈 - 초경량 자동차 및 선박·열차 운송기구 - Primary & secondary aircraft structure, launch rocket, high-end sporting equipment sports. - 풍력에너지
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-기계로봇플랜트/항공우주-이종-05			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	항공기 및 발사체용 레이돔 제작을 위한 고내열 고분자복합소재 및 부품화 기술개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		항공/우주시스템		소분류		기타항공/우주시스템
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			60 억원
기술 개발 내용	ㅇ (소재) : 고분자소재에 내열성 강화제 첨가 또는 고분자의 2차 개질을 통한 고내열성 소재 ① 단기사용온도 450℃ 이상 초내열 고분자 복합재, ② 350°F 상시 사용온도 고내열 고강도 폼, ③ 저유전율의 세라믹 소재, ④ 전자파 제어 유전/자성 입자, ⑤ 전자파 흡수 소재(페인트/필름) ㅇ (부품) ① 항공기 및 발사체 레이돔, ② 고정밀 안테나 ③ 항공기 발사체
정부지원 필요성	ㅇ 재료개발에서 부품화까지 항공부품 전주기적 R&D 프로세스 개발 및 실용화 플랫폼 구축 필요 ㅇ 항공소재·부품별 인증연계 R&D 프로세스를 통한 생산기술 기반 확보를 통한 고부가가치 시장 진출 필요 ㅇ 항공소재·부품 글로벌 네트워크 구축 및 기술교류를 통한 항공부 품분야 기술선도 및 글로벌 분업 구조 협력체계 완성 필요 ㅇ 항공우주용 소재, 부품의 대부분은 E/L 기술로 분류되어 국내 체계적 개발 필요 ㅇ 국내 항공 생산량이 비약적으로 증가하는 시점에서 관련 기술의 국산화 및 신기술 개발은 항공산업과 우주발사체사업의 성공에 필수
활용분야	ㅇ 2034년까지 우주항공산업 5조6000억 달러 시장 규모 ㅇ 레이돔 시장 2021년 CARG 3.6% ㅇ 2025년까지 안테나 및 레이다 시장 규모 125억 달러 ㅇ 항공기 및 발사체: 레이돔, 고정밀 안테나
TRL	( 4 ) 단계 ∼ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-기계로봇플랜트/항공우주-이종-06			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	이중 빔 펄스 레이저 증착 기술 기반의 대면적 경사기능성 코팅 제작 기술
산업기술분류	대분류	기계ㆍ소재	중분류		소성 가공/ 분말		소분류		기타 소성가공/분말 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			40억원
기술 개발 내용	ㅇ 30 cm x 30 cm 이상의 대면적 경사기능성 코팅을 제작할 수 있는 이중 빔 (dual beam) 펄스 레이저 증착 공정 및 장비 개발 - 코팅의 두께 방향으로 조성을 연속적으로 변화시키며 제어하는 기술 ·코팅의 접착력이 극대화 된 코팅 설계 및 제작 기술 - 대면적 경사기능성 코팅 제작을 위한 균일한 품질의 대면적 코팅 증착 기술 - 대면적 코팅 제작에 최적화된 타겟 개발 - 대면적 경사 기능성 코팅 제작 시스템 개발 (진공 챔버 기술 포함) - 경사 기능성 코팅 시스템 개발을 위한 광학계 설계 및 레이저 펄스 제어 기술 - 증착 공정 모니터링 기술 개발 - 대면적 경사기능성 DLC(Diamond-Like-Carbon) 코팅 제작 기술
정부지원 필요성	ㅇ 코팅은 제품의 성능 및 부가가치를 크게 향상시킬 수 있는 기술인데, 일반적으로 코팅과 모재와의 물성차로 인하여 접착 성능이 큰 문제가 됨. ㅇ 이중 빔 펄스 레이저 증착 기술을 이용한 경사기능성 코팅 제작은 국내에서 처음 개발된 원천 기술로서, 코팅 또는 박막의 접착 성능을 크게 향상시킬 수 있는 기술임. 즉, 기존에 상이한 물성으로 인해 증착이 불가했던 코팅이 가능. ㅇ 이 기술의 상용화를 위해서는 대면적화가 필수적이며, 대면적화가 이루어질 경우 세계 시장을 선도할 수 있는 부가가치 높은 기술이 될 것임.
활용분야	ㅇ DLC(Diamond-Like-Carbon) 코팅과 상이한 물성으로 인해 기존에 적용이 불가했던 다양한 산업용 소재에 적용 가능함 ㅇ 항공우주 부품의 극한환경용 내마모성/내열성 코팅 ㅇ 높은 수준의 접착력/내구성/윤활성을 요구하는 자동차/항공 부품의 코팅 ㅇ 내마모성/내부식성을 요하는 절삭 공구용 코팅 ㅇ 세라믹, 금속, 플라스틱 등 다양한 소재가 적용되는 의료부품의 코팅
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-기계로봇플랜트/항공우주-이종-07			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	초경량비행장치 컨슈머 드론을 위한 ESC 기술 개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		로봇/자동화기계		소분류		로봇 제어 및 지능화기술
개발기간	(총 개발기간) 3 년				정부출연금			30 억원
기술 개발 내용	ㅇ 항공법 시행규칙 제66조의 2에 정의된 초경량비행장치 (연료의 무게를 제외한 자체 무게가 12킬로그램 이하인 것) 및 제16조의 3에 해당하는 사업 범위에 해당하는 드론의 모터 제어기 개발을 범위로 함. ㅇ 드론용 모터 제어기 개발 - 제어신호 주기≥ 2kHz - 방향전환 시간지연≤ 0.1초, - 최대 추력 (5인치 프로펠러 사용) ≥ 10N - 드론제어성능향상 ≥ 20% 가반하중/호버링정확도 타 ESC장착과 비교
정부지원 필요성	ㅇ 레이싱드론, 작업용 드론 핵심 부품은 고성능 양방향 ESC임. ㅇ 현재 시장규모, 세계적으로도 성숙되지 않은 부품의 도전적인 연구개발이 필요하며 표준화를 통해 향후 세계시장 선점의 효과를 기대할 수 있음. ㅇ 빠르게 레드오션화 되어가고 있는 촬영용 드론이 절대다수를 차지하고 있는 기존 드론시장에서 새로운 시장 창출. ㅇ 현재 가파르게 성장하고 있는 상업용 드론시장에서(2022년 기준 21억 달러 예상) 향후 열릴 작업용 드론 B2B 시장 선점(시장규모 = 전체 상업용 드론 10%, 25% 점유율 가정 시 예상 매출액 0.5억 달러 예상 Grand view Research). ㅇ 빠르게 커지고 있는 레이싱드론시장에서 고성능 레이싱드론 세그먼트 선점 (2022 소비자드론시장 중 5% 레이싱드론점유 가정, 레이싱드론 시장 매출액기준 20%점유 가정 = 매출액 0.2억 달러 예상, P&S Market Research). ㅇ 많은 경우 수입에 의존하고 있는 드론핵심부품 국산화 및 국내 드론산업 경쟁력 향상
활용분야	ㅇ 컨슈머 드론, 레이싱 드론, 촬영용 드론
TRL	( 5 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호

2018-기계로봇플랜트/

항공우주-이종-08

사업구분

이종기술융합형

과제(품목)명

QWIP 적외선 센서용 65K 냉각모듈 기술 개발

산업기술분류

대분류

기계ㆍ소재

중분류

에너지환경기계시스템

소분류

공기조화/

냉동기계

개발기간

(총 개발기간)   4 년

정부출연금

40 억원

기술

개발

내용

ㅇ 우수한 대기투과 특성으로 인해 멀리 전송되는 특성을 가지고 있는 장파장 QWIP(Quantum Wall Infrared Photodetector) 적외선 센서를 65 K ∼ 70 K로 냉각하는 극저온 냉각모듈 기술 개발

ㅇ 개발내용

- QWIP 적외선 센서용 극저온 냉동기 설계 기술 개발

- 고효율 헬륨 압축기, 재생열교환기 기술 개발

- 소형 냉각모듈 구동용 BLDC 모터 기술 개발

- 냉각모듈 드라이버 및 제어기 기술 개발

- 냉각모듈 성능/환경평가 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 소재 및 사업화기술 성능지표		단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (이스라엘, Ricor)
1	냉동능력(@65 K)	W	0.8	0.15	0.7
2	정격 입력	W	45	12	45
3	%Carnot COP(@23℃)	%	6.3	4.5	5.5
4	무게	g	< 830	450	830
5	Cold finger 직경	mm	9.4	6.5	9.4
6	헬륨 누설률	mbar·l/sec	6 × 10-8	6 × 10-8	6 × 10-8

정부지원

필요성

ㅇ 급변하는 세계정세에 따라 국방 및 우주 분야에서의 독자적인 체계 구축이 필요할 뿐만 아니라 사회적 재난, 안보, 테러 예방을 위한 산업･인프라 안전, 감시･진단장치 필요

ㅇ 적외선 열 영상 모듈은 외부로부터 빛의 공급이 없이도 표적 자체가 발하는 복사에너지를 집합시켜 전기적 신호를 발생시키는 장치로써, 군사, 항공, 우주 산업 뿐만 아니라 제조 산업, 의료 및 보안 산업에서의 수요 급증

ㅇ 적외선 센서 및 냉각기술은 4차 산업혁명의 인프라 기술로써 고품질 제조공정을 위한 진단, 관리와 재난 및 테러 등의 예방을 위한 안전 확보에 기여

정부지원

필요성

ㅇ 적외선 광학계 세계시장은 군수분야에서 자동차, 스마트폰, 보안 등 민수분야로 급격히 확산되어 2020년 84억 달러(Infrared Imaging Market-Analysis & Forecast to 2014-2020) 시장 형성이 예상되며, 연평균 6.5%의 성장률을 보이고 있음.

ㅇ 장파장(LWIR: Long Wave InfraRed) 적외선은 우수한 대기투과 특성으로 인해 멀리 전송되는 특성을 가지고 있어 QWIP(Quantum Wall Infrared Photodetector) 적외선 센서의 수요가 증가하고 이에 따라 65 K ∼ 70 K의 냉각이 가능한 고효율, 고신뢰성의 극저온 냉동기가 요구됨

ㅇ 극저온 냉동기는 미국의 Raytheon, 유럽의 Thales cryogenics(네), AIM(독), Air Liquide(프) 뿐만 아니라 이스라엘의 Ricor사가 주도적으로 연구 개발을 통해 상용화

ㅇ 우리나라는 현재 QWIP 적외선 센서 냉각용 극저온 냉동기를 전량 수입에 의존하고 있어 국내 독자적인 기술 개발 필요

ㅇ QWIP 적외선 센서 냉각 모듈은 주력산업인 일반기계와 100대 첨단 신소재부품기술로써 경량, 고성능, 저진동, 고신뢰성 및 더 낮은 극저온을 요구하고 있음.

ㅇ 우리나라의 국방, 우주 분야의 경쟁력 강화 및 의료, 보안, 안전 산업의 인프라 구축을 위해 QWIP 적외선 센서용 고효율, 고신뢰성의 냉각 모듈을 개발할 필요가 있으며, 이를 통해 기계 산업의 부가가치 상승과 수출활성화에 기여

활용분야

ㅇ 사회적 재난, 안보, 테러 예방을 위한 산업･인프라 안전, 감시･진단 등 국민 안전 분야

ㅇ 유도무기, 항공기, 무인기, 함정 전투체계의 전자광학 추적장치와 지상 감시체계, 전차 조준장치의 열상장비용 탐색 및 감시 체계 등의 국방 분야

ㅇ 다목적/정찰 위성에서의 지구/천문 관측 등 우주 분야

ㅇ 정보 통신 및 체열진단 등의 의료장비 분야

TRL

(  4  ) 단계  ~  (  8  ) 단계

디스플레이/지능형디지털

관리번호	2018-디지-이종-01			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	반도체 웨이퍼 Laser Dicing용 저열팽창 고강도 세라믹소재, 부품 및 장비 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		반도체장비		소분류		반도체장비용 핵심 부품 및 제조 장비
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			60 억원
기술 개발 내용	ㅇ Laser Dicing용 정밀 레이저 가공 및 광학계 기술 - 고정밀 레이저 포커싱 광학계 개발 (laser ablation width 10 ㎛ 이하) - 레이저 백사이드 절단시 정밀 위치 측정 기술 (위치 오차 범위 1 ㎛ 이하) ㅇ 저열팽창 고강도 세라믹 소재기술 - 고강성 정밀제어 기구를 위한 고강도 세라믹 소재기술 (곡강도: > 180 MPa, 열팽창 계수: < 2.0x10-6/k) - 스테이지 구조물의 낮은 열변형을 위한 저열팽창 세라믹 소재기술 ㅇ 세라믹 소재를 이용한 고속이동 스테이지 및 Laser Dicing장비 개발 - 스테이지에 인가되는 교번하중과 온도변화 환경(20~50℃)에 대응기술 - 고정밀도를 위한 스테이지 소재기술 : 열팽창제어 기술 (위치정밀도 : 1 ㎛ 이하) - 구동부 발생한 열을 분산하기 위한 설계 기술 - 공기베어링 및 밀폐형 구조설계
정부지원 필요성	ㅇ 회로선폭 미세화, 대구경화에 대응한 최근 10 nm급 메모리, 3D-stack 메모리등 고집적 반도체의 성장으로 정밀 가공에 필요한 고정도 스테이지 등 공정/부품기술의 확보와 더불어 장시간 구동에도 열변형이 작은 세라믹 소재기술의 확보가 시급함. ㅇ 고집적 경박 웨이퍼 Dicing시 정밀도 향상을 위한 저변형 고강성 소재기술의 확보와 Laser Dicing장비용 고속이송 스테이지 설계/제조 기술의 개발이 중요해짐. ㅇ 세라믹 소재를 이용한 고정밀 스테이지 기술은 어플라이드 머티리얼즈 및 KLA-tencor의 전/후공정 고정밀 장비에 적용하고 있는 신기술로, 국산화는 되지 않은 실정으로 정부 지원이 적극적으로 이루어져야 함.
활용분야	ㅇ 반도체 핵심기술인 고정밀 wafer dicing기술에 국산화 및 기술 우위 점유 가능함. ㅇ 반도체 및 디스플레이 장비 분야의 고정밀 고속 스테이지 기술에 활용가능함.
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-이종-02			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	플렉시블 OLED용 high barrier 복합 코팅 소재 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		디스플레이		소분류		디스플레이 부품 및 소재
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			36 억원
기술 개발 내용	ㅇ 플렉시블 OLED용 코팅 소재 개발 - 분자 치밀도 및 가교 밀도가 향상된 소재의 합성 및 포뮬레이션 기술 - 배리어용 무기산화물과 밀착성이 우수하고 내열성을 가지는 소재 기술 ㅇ high barrier 특성을 가지는 코팅 소재의 롤투롤 박막화 기술 개발 - 롤투롤 연속 공정을 이용한 박막 코팅 및 경화 기술 - 코팅 박막의 균일성 향상 및 무결점 표면 형성 기술 - 높은 투명성과 기계적 유연성을 가지는 복합 박막 형성 기술 ㅇ투명 플렉시블용 접착 소재 개발 - 고투과, 내투습 특성을 가지는 접착 소재 기술 * 가시광 평균 투과도 > 95%, * 복합필름 내투습도 < 1E-6 g/m2·day * 접착 소재 내투습도 < 1E-2 g/m2·day
정부지원 필요성	ㅇ OLED 기술 기반으로 한 플렉시블 디스플레이는 폴더블이나 스트레쳐블 등으로 기술의 진화되면서 유리 대신에 얇고 가벼운필름 형태의 봉지필름이 필요하며, 이에 대한 시장성은 기술 완성도에 따라 급성장할 것으로 예상됨. 또한, 플렉시블 디스플레이 분야에서 세계 선두권의 기업을 보유하고 있는 국내 상황을 감안할 때 빠른 사업화 및 부가가치 창출이 기대됨. ㅇ 기존 봉지필름 제조방법인 증착법은 생산성이 낮고, 미세 결함이 발생하기 쉽다는 문제점을 가지고 있음. 이런 문제점을 해결하기 위해서는 생산 속도와 기계적인 유연성을 유지하면서 높은 barrier 특성을 가지는 코팅 및 접착 소재의 개발이 필요함. ㅇ 롤투롤 공정을 이용한 기체 차단필름용 코팅소재 및 공정 기술은 빠르게 성장하고 있는 플렉시블 디바이스 시장의 선점을 위해서 필수적으로 개발이 필요한 분야로 정책적인 지원이 필요한 분야임.
활용분야	ㅇ 플렉시블 디스플레이, 유기태양전지, 조명 등 휘고 접힐 수 있는 형태의 플렉시블 전자소자의 봉지 공정에 활용이 가능함. ㅇ 간편함을 추구하는 세계적인 트렌드를 감안할 때, 식음료용, 의료용, 전자부품의 패키징으로 적용이 가능함.
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-이종-03			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	유연정보전자소자용 저저항, 고투과, 고평탄 특성을 지닌 광추출층 융합형 고유연 투명전극 기판 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		디스플레이		소분류		디스플레이 부품 및 소재
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			40 억원
기술 개발 내용	ㅇ 고효율 웨어러블 IoT 기기용 유연투명전극 제조 기술 - 저저항/고투과/고평탄 투명전극 개발 - 미세배선 패턴 기술 * 면저항: 5 Ohm/sq. 이하, 가시광 평균투과도: 90% 이상, 표면거칠기: 5 nm 이하 * 미세배선 패턴 개구율: 95% 이상, 배선형성속도: 2 mpm 이상 ㅇ 고효율 발광소자용 광추출층/투명전극 집적형 고유연 기판 제조 기술 - 광추출층/투명전극 집적형 유연기판 연속 제조 기술 - 굽힘 곡률반경 1mm 이하의 고유연, 고내구성 투명전극/광추출층 집적기판 개발 * 광추출 효율: 100% 이상 향상, 생산 속도: 2 mpm 이상 * 내구성: 10만회 굽힘 평가시 저항변화율 5% 미만
정부지원 필요성	ㅇ 초연결사회 변화요구에 따른 기존 Glass/ITO 소재의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 소재 개발이 요구됨 ㅇ 웨어러블 IoT 환경 구축을 위한 저저항, 고유연 투명전극 기판 소재 개발이 필요함 - 디스플레이, 반도체, 에너지 산업 등 다양한 산업에서 저저항, 고유연 투명전극 기판에 대한 요구가 급증함 - 투명전극 핵심 소재에 대한 대일 의존도 탈피가 필요함
활용분야	ㅇ 다양한 형태의 폴더블, 웨어러블 디스플레이 및 스마트 전기변색 윈도우, 고유연 OLED 조명 등 다양한 유연정보전자 산업에 활용 - 고유연, 고안정성 투명전극 기판 응용 다양한 디스플레이 응용 * 급격한 웨어러블 시장(2014년 19.6만대에서 2019년 126.1백만대) 대응 - 저저항 광추출 고유연기판 응용 신개념 OLED 조명 시장 창출 * OLED 조명시장은 2016년 5억 달러, 2020년 47억 달러로 급성장 예측 - 초연결사회 구현을 위한 인체부착형 정보전자소자 응용 * 다양한 표시소자 및 에너지 생성/저장소자의 전극 기판으로 활용 가능
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-이종-04			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	웨어러블 디바이스용 플렉서블 센서 및 전원기술
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		전기전자부품		소분류		복합부품
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			35 억원
기술 개발 내용	ㅇ 박형의 유연한 센서 및 전원 소재 - 신축성 스마트 디바이스 적용을 위한 변형, 힘, 가스 등 신체정보 및 주변환경 감지센서용 플렉서블 소재부품 기술 ㅇ 고안정성 이차전지 및 소재 기술 - 이종소재 기술을 이용한 무연(Pb-free) 압전 에너지 하베스터 개발 - 신축에 따른 특성변화 최소화 기술 ㅇ 2종 이상의 센서가 내장된 플렉스블 웨어러블 기기 시제품 개발 - 2종 이상의 유해 가스센서 탑재 - 가스센서 1종과 신체정보 1종 이상의 센서 기능이 결합
정부지원 필요성	ㅇ 국내 웨어러블 기기는 글로벌 기업 및 선도국가들과 대등한 기술수준을 보이고 있는 반면, 핵심 소재에 대한 국내 기술력이 낮고 대부분 수입에 의존하는 상황. ㅇ 요소별 및 단위기술별 연구지원 체계를 벗어나, 센서/전원/기판 등의 핵심기술이 동시에 체계적으로 고려되어야 하는 융합기술의 특성상 개별 업체 주도 개발은 한계가 있음.
활용분야	ㅇ 스마트 밴드/워치, 웨어러블, 헬스케어, 의류 분야 ㅇ 고령 친화제품 의복, 보호장비, 생활용품, 산업안전 분야 ㅇ 교실, 유치원, 주택, 다중이용시설물, 자동차 실내 등 밀폐된 실내
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-이종-05			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	중대형 디스플레이용 고밀도 패널을 위한 µLED 화소 및 모듈화 기술 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		디스플레이		소분류		디스플레이 부품 및 소재
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			44 억원
기술 개발 내용	ㅇ 디스플레이용 µLED 광원 기술 - 초고효율 µLED 에피성장 및 초소형 Flip-chip 제조 기술 - 전압/전류 균일성 확보를 위한 칩구조 및 투명전극 설계 기술 - 초소형 에피/칩 측정 및 불량검출 기술 ㅇ 화소형성을 위한 양자점 컬러필터 기술 - 청색 µLED 기반 RGB 구현을 위한 박막필름 제조기술 - 산소/수분 침투-성능저하 방지를 위한 진공-건식공정기술 - 고색재현성 구현을 위한 광학구조 설계 및 구조구현 기술 ㅇ 디스플레이용 전사 및 집적 공정기술 - µLED와 스위칭소자 간의 전사* 공정기술 - 초미세 접합을 위한 CTE 정합 구조설계 및 소재기술 - 능동구동 패키지형 화소 설계 및 공정기술 * µLED 동작특성 고려 스위칭소자 (CMOS / TFT) 설계, 초미세 구조설계, CTE 정합 소재기술 및 패키징 기술 - µLED 및 패키지형 화소의 모듈생산기술 (불량검출 / Repair 기술)
정부지원 필요성	ㅇ (산업적) µLED*는 전 산업분야에 걸쳐 초소형, 초절전 기능 실현에 기여가 가능할 것으로 판단, 기존 LED와는 다른 제조방식과 밸류체인이 요구되어 국가주도의 투자를 통한 산업육성이 필요 * µLED는 100um 이하의 초소형 LED로, 기존 LED 대비 20% 이상의 효율 구현이 가능하여 실내외 광고/전시 분야의 절전효과 제공가능 - 4차 산업혁명 시대 신산업 창출을 위한 12대 신산업* 분야에 µLED 등의 초절전 신기능 기술은 핵심기반 기술로 활용 가능 * 4차 산업혁명 시대 신산업 창출을 위한 정책과제 (제4차 신산업 민관협의회, ‘16.12.21) - 디스플레이 산업에서 µLED에 대한 전 세계적 이목집중, 선도기업의 시장진출 가속화 등에 대응하여 신산업생태계 조성 필요 ㅇ (기술적) 글로벌 µLED의 기술은 `99년도에 등장, 해외 선진국가를 중심으로 `10년대 초반부터 본격적인 개발을 시작하여 우리나라와 기술격차가 3년 ~ 5년 이상 발생하여 개발투자가 시급 - 서비스 제공 및 완제품 판매 선진사들은 조기상용화를 위하여 대학/연구기관, µLED전문기업과 연구협업 또는 인수합병을 추진하여 초기제품들에 대한 출시 예고 * 소니, Infocom. 2016 CLEDIS 출시, 애플은 스마트워치에 적용 ‘18년 출시예정(맥루머), CEA-LETI는 능동구동형 WVGA급 (873 X 500 해상도) 디스플레이 개발 - µLED 적용 디스플레이는 기존 대비 고해상도, 사용자 편의성, 설치용이성 및 절전효과 등을 향상시키기 위하여서는 능동구동 방식의 화소에 대한 소재, 공정, 제품기술 개발이 요구 ㅇ (시장적) µLED 디스플레이 시장은 `13년 1억 달러 규모에서 연평균 약 60% 성장률로 `25년 292억 달러 규모에 이를 것으로 전망되며, 국내 내수 시장 활성화는 물론 세계시장을 주도하기 위한 투자가 필요 * 출처 : MarketandMarkets 2017 - 응용분야는 초기 퍼블릭 디스플레이를 시작으로 스마트워치, HUD, HMD 와 같은 소형 시장으로 점차적인 확대 전망 - 퍼블릭 디스플레이 `25년 약 38,000 m2, 이중 µLED 디스플레이 비중은 90% 차지할 것으로 예측 - 휴대기기는 `19년부터 시장이 형성, HUD, HMD, 스마트폰 및 스마트워치에 적용될 것으로 예상되며 `23년 약 3.3억대 판매 전망 * 출처 : Yole Development 2017
활용분야	ㅇ 초대형 µLED 디스플레이 : 실내외 퍼블릭 디스플레이, 상황실, 병원, 교육, 방송, 영화관, 엔터테인먼트 ㅇ 중소형 µLED 디스플레이 : 스마트워치, 스마트폰, Lap Top, TV용 고해상도 디스플레이 ㅇ 섬유/의류 분야 유연/스트레쳐블 디스플레이, 유연 면조명, IoT 통신용 광원, 광센서용 광원, 자동차 외장램프, 벽지형조명 등
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-06			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	반도체 소자 제조를 위한 극자외선용 블랭크 마스크 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		반도체소자및 시스템		소분류		Si 소자
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			50 억원
기술 개발 내용	ㅇ블랭크 마스크 소재 개발 - LTEM 기판 기술 개발 - 후면 전도막 개발(Conductive Layer) 개발 - 다층 반사막(Multi-layer) 물질/구조 개발 - 흡수막 물질/구조 개발 - 0.5um 이상 Particle Free인 시제품 제작 기술 개발 ㅇ EUV 포토마스크 특성 평가 기술 개발 - Photomask Unit Process (Writing, Etching, Cleaning Process) 평가 - Patterning 특성 (CD Uniformity, CD Linearity, Profile, LER) 평가 - e-beam repair 특성 평가 - Wafer Level 성능 (H-V CD Bias, MEEF, NILS 등) 평가
정부지원 필요성	ㅇ 반도체 공정 기술의 변화 (ArF Lithography → EUV Lithography)로 인한 EUV Blankmask 개발 Needs 증가로 EUV 시장의 급격한 성장이 예상되므로 선제적 투자를 통한 산업육성이 필요 ㅇ 일본 업체 (HOYA)의 독점적 공급으로 인한 국산화 필요 및 기술력 확보 필요
활용분야	ㅇ 초미세 반도체 메모리 및 로직 소자 공정 - 포토마스크 제작
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-07			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	유연디스플레이용 고내열, 고내굴곡, 고평탄, 광등방 특성을 가진 대면적 공정 적용이 가능한 투명 기판 소재 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		디스플레이		소분류		디스플레이 부품및소재
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			40 억원
기술 개발 내용	ㅇ 고내열, 고내굴곡, 고평탄, 광등방 특성을 가진 투명 기판 소재 제조 기술 - 내열 특성 (Tg>350℃, CTE<10ppm/℃), 고평탄 특성 (Ra<5nm) 기판 확보 기술 - 고투과율, 광등방 특성 확보 기술 - 고내굴곡 특성 (<3R,>100K) 확보 기술 ㅇ 대면적 공정 대응이 가능한 기판용 필름 기술 - 대면적 (GEN6) 적용을 위한 필름 공정 기술 * 액상 소재 적용 시 코팅, 필름화, Delamination 공정 필요 * 필름 소재 적용 시 고내열 접착제, Lamination, Delamination 공정 필요 - Oxide TFT 적용이 가능한 공정 안정성 확보 기술 ㅇ 고내굴곡, 고경도, 내마모 특성을 가진 투명 기판 소재 제조 기술 - 커버윈도우용 고내굴곡, 고경도, 내마모 기판 특성 확보 기술 - 유무기 하이브리드 또는 자기 치유 소재 제조 기술 ㅇ 투명 기판상 반사방지용 나노패턴 형성 기술 - 나노패턴을 투명 기판상에 저가/대면적으로 형성하는 기술 * Soft Molding 법, 나노임프린팅 법 등 ㅇ 유연디스플레이용, 커버윈도우용 신뢰성 평가 기술
정부지원 필요성	ㅇ (산업적) 커브드, 벤디드 디스플레이 제품 출시 및 폴더블, 롤러블, 스트레쳐블, 웨어러블 디스플레이 개발 활발 ㅇ (기술적) 유연디스플레이 구현에 있어서 중소형 뿐만 아니라 대면적 적용이 가능하고, 기존의 전면 발광 방식 뿐만 아니라, 배면 발광 방식 및 투명, 양면 발광 방식 등에 모두 적용하기 위해서, 고내열, 고내굴곡, 고평탄 특성의 투명 기판 소재 개발이 필수적임. ㅇ (시장적) 유연디스플레이 시장은 2020년 약 17조원, 연평균성장률 67%로 성장할 것으로 예상되며, 유연디스플레이 관련 소재 시장 선점이 필요함. * 출처 : IHS 2016
활용분야	ㅇ 고내열, 고내굴곡, 고평탄 투명 기판 소재 - 유연디스플레이 (커브드, 벤디드, 폴더블, 롤러블, 스트레쳐블, 웨어러블) 기판 소재로 활용 - 커버윈도우 용도로도 기술 적용 가능 ㅇ 유연디스플레이 뿐만 아니라, 타 유연전자 산업 (조명, 배터리)에도 확대 전개가 가능
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-08			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	산화물기반 CMOS 구현을 위한 p형 산화물반도체 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		디스플레이		소분류		디스플레이 부품 및 소재
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			40 억원
기술 개발 내용	ㅇ 산화물 기반 CMOS 구현을 위한 p형 산화물반도체 개발 - 고품위 p형 산화물 반도체 트랜지스터 구현을 위한 신규 핵심 소재 (전계 이동도 8 cm2/Vs 이상, p형 TFT on/off ratio > 106 ) - 고품위 p형 산화물 반도체 트랜지스터용 타겟개발(소결밀도 98%이상) - 고품위 p형 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 집적 공정 개발 ㅇ 산화물 CMOS 회로 기반 논리 회로 구현 집적 공정 개발 - CMOS inverter의 최대 전압 이득: > 25 V/V (VDD = 15 V 기준) - CMOS ring oscillator의 propagation delay per stage: < 1 ㎲ (VDD = 15 V 기준)
정부지원 필요성	ㅇ (정책성) 디스플레이 및 인공 지능, 인간 감응형 오감형 IT 기기 등 미래 IT기술 시장의 다변화를 가져올 수 있는 핵심 소재/소자 기술로써 원천 기술 확보가 시급한 실정이며 아직 전 세계적으로 성공 사례가 보고된 바가 없어 개발에 성공할 경우 시장 파급력이 매우 큼. 특히 시장 선도형 핵심 소재부품 개발에 부합하며, 소재 부품 산업 미래 비젼 2020에서 미래 소재 부품 산업의 트랜드 변화에 대응하고, 소재를 새로운 먹거리 사업으로 발전시키기 위한 소재 중심의 미래 비전 정책 수립 목적에 부합함. ㅇ (기술성) p형 산화물 반도체는 핵심 소재 개발의 부재로 현재 산업에 응용 되고 있는 n형 산화물 반도체 대비 성능 수준에 있어서 기초 연구 개발 단계에 머무르고 있으며, n형 산화물 반도체의 기능성 확장을 위한 산화물 반도체 기반의 CMOS 구현을 위해 n형 대비 동등 성능의 p형 소재 및 소자 개발이 필수적으로 요구됨. ㅇ (시장성) p형 산화물 반도체는 현 실리콘 반도체로는 구현할 수 없는 대면적 투명 전자 소자 기능 구현을 핵심 소재로써 OLED와 같은 발광 소자의 스위칭/전류 구동 Array로 쓰일 수 있을 뿐만 아니라 투명 발광 트랜지스터, 투명 발광 다이오드, 투명 포토 센서, 투명 로직 회로 등 광범위한 응용 범위를 가지고 있음.
활용분야	ㅇ 디스플레이용 TFT array 및 CMOS 소자 집적을 통한 Display Driver IC 내재화 적용 ㅇ 투명 컴퓨터, 대면적 투명 전자 소자, 투명 LED 및 이미지 센서 응용 ㅇ 인공 지능 의료 기술 시대 도래에 대비하여 플렉서블 고분해능 디지털 영상 진단 시스템용 광전 변환 핵심 소자 응용 ㅇ 태양 전지, 열전 소자, 인간 친화형 및 감응형 고감도 센서 등의 다양한 응용 분야에 대하여 핵심 소재 및 소자로써 적용
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-디지-이종-10			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	스마트 홈 전력관리 및 제어를 위한 SoC와 센서 소재 및 부품 개발
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		반도체소자 및 시스템		소분류		SoC
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			50 억원
기술 개발 내용	ㅇ 고에너지효율 스마트 홈 전력관리 및 제어용 SoC와 센서 소재 및 부품 기술 - 스마트 홈 전력관리 및 제어 인증용 암호칩/TCPIP 칩셋 기술 - 스마트 홈 전력관리 및 제어 통신용 SoC 기술 - 스마트 홈 전력관리 초소형/저전력/고신뢰성 환경 센서 기술 - 초소형/저전력/고신뢰성 전원공급장치용 SoC 기술 - 고성능/저가격 Radar 방식 SoC 단일 움직임 센서칩 기술 - 초소형/저전력/고신뢰성 래치릴레이 센서 및 접촉 소재 기술 - 스마트 홈 전력관리 및 제어를 위한 절연 및 몰딩용 컴파운드 소재 기술
정부지원 필요성	ㅇ 4차 산업혁명 시대의 도래에 맞춰 AI 및 음성인식 등의 구체적인 서비스 등장에 따라 스마트 홈이 거대시장으로 형성되고 있음 ㅇ 스마트 홈 환경 구축을 위한 암호칩, 통신용 SoC, 전원공급장치용 SoC, 환경 센서, 릴레이 센서 및 관련 소재 개발이 필요함 - 스마트 홈 산업에서 고에너지효율 전력관리 및 제어를 위한 SoC, 센서에 대한 요구가 급증함 - 초소형/저전력/고신뢰성 소재 및 부품이 필요함 - 스마트 홈 전력기기 및 부품을 위한 소재의 개발이 필요함 ㅇ 스마트 홈 산업은 중소/중견기업의 시장접근이 유리한 환경으로 판단
활용분야	ㅇ 4차 산업혁명의 도래에 따른 신축 또는 기축 가정용 건물(개인 /다세대/공동주택)등 다양한 형태의 스마트 홈 산업에 활용 ㅇ 기존 스마트 기기와의 결합을 통한 가전 관리 ㅇ 사물인터넷, 인공지능(AI), 음성인식 결합을 통한 상호 시너지 ㅇ 기존 스마트 기기(가전/조명/냉난방기) 글로벌 기업의 시장 강화
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

바이오헬스

관리번호	2018-바이오헬스-이종-01			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	환자맞춤형 혈관용 바이오잉크 소재 및 전용 프린팅 기술 개발
산업기술분류	대분류	바이오ㆍ의료	중분류		기능복원/보조 및 복지기기		소분류		생체재료, 신체기능 복원기기
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			40억원
기술 개발 내용	ㅇ 환자 맞춤형 3D 바이오 혈관 프린팅을 위한 잉크 생산기술 개발 - 생체(조직, 혈액 등) 유래 바이오 잉크 소재개발 * 자가조직, 말초혈액, 생체물질 등으로부터 분리된 세포 또는 공학적으로 최적화된 세포를 이용하여 혈관형성용 바이오 잉크를 제조함 * 맞춤형 바이오잉크의 생산성을 높이기 위한 세포공학 기술 (리프로그래밍, 오가노이드 제작)의 신속화, 고정밀화 기술 개발 - 개인 맞춤형 복잡구조 혈관 형성을 위한 소재 개발 * 소아, 성인, 정맥, 동맥 등 다양한 복잡구조의 혈관 프린팅 및 구조유지를 위한 지지체 소재(유연고분자, 하이드로겔)의 발굴 및 생산기술 개발 ㅇ 3D 바이오 잉크 전용 프린팅 공정기술 개발을 통한 맞춤 혈관 제조 - 3D 혈관 구조 형성 바이오잉크 출력 전용시스템 개발 * 바이오잉크의 안정적 출력 및 형상/기능성이 확보된 혈관 제조를 위한 무균시스템, 항온, 항습, pH, 농도 제어 시스템 및 노즐, 노즐관, 운송펌프의 개발 * 3차원 혈관 구조를 모사하는 바이오잉크와 고분자(하이드로겔)잉크의 구조 정렬(패터닝) 기술 개발 ㅇ 환자 맞춤형 3D 프린팅 바이오 혈관 실용화 기술 개발 - 3D바이오 혈관의 보관, 후자극 생체배양기 개발 * 제조된 바이오 혈관의 구조안정성, 혈류 안정성 및 생착능 향상을 위한 생체 배양기 개발 * 바이오혈관의 보관 및 혈관기능성 향상을 위한 동적배양기 개발 - 오염방지 프린팅 클리닝 시스템 개발 * 개별 환자별 맞춤형 바이오잉크를 사용하므로 출력 후 잉크통, 노즐관, 출력노즐의 세척과 멸균이 가능한 cGMP 기준의 시스템 구축
정부지원 필요성	ㅇ 국내 인공 혈관시장은 전량 외국 제품에 의존하고 있음. 나아가 인공혈관을 공급하고 있는 외국 업체가 우리나라 낮은 보험수가를 이유로 한국 시장 철수를 고려하고 있는 상황이어서 국내 환자치료 시스템의 마비까지 발생할 위험성 가지고 있음. 따라서 외국 제품을 대체할 미래형 인공혈관의 생산이 절실한 상황임 ㅇ 환자에 따라 필요한 혈관의 종류(동맥, 정맥, 미세혈관) 및 혈관의 길이/직경이 다르므로 환자 맞춤형으로 혈관을 제작하는 시스템 구축이 필수적임. 따라서 본 기술은 숙련된 전문 인력을 중심으로 하는 다품종 소량생산의 강소기업 육성형 기술로써 정부지원이 필요함 ㅇ 혈관 소재의 배양, 출력을 위한 CO2 인큐베이터, 원심분리기, 3D 프린팅 시스템은 의약품 생산을 위한 cGMP 시설 수준의 품질관리를 요구하여 중소기업만의 자금력과 기술력으로 기술개발을 추진하기에는 어려움이 많아 정부 예산지원이 절실함 ㅇ 3 D 프린터 제어기술과 생체재료, 세포 및 조직공학의 이종기술융합형 기술개발사업으로 정부 지원이 절실한 사업임
활용분야	ㅇ 본 기술은 외국 제품에 의해 장악된 “고분자 합성물질 기반의 인공혈관 시장”을 대체하는 “세포 및 생체유래 물질 기반의 차세대 인공혈관 시장”을 창출함. 연 1300억원에 달하는 수입 제품 국내시장을 대체할 뿐만 아니라 3D프린팅 기반의 환자 맞춤형 차세대 인공혈관 세계시장 진출도 가능할 것으로 예상됨 * 유럽의 인공혈관(Prosthetic Vascular Grafts, 기존 고분자 소재 기반) 매출은 2012년 8억 6,500만 달러이며, 연평균복합 성장률(CAGR) 8.1%로 성장해 2017년에는 약 13억 달러. 우리나라의 인공혈관 시장은 1,300억 원대로 추산됨 * 5대 사망원인 질병 중 2위(뇌혈관 질환, 12%), 3위(심장 질환, 8.8%)를 차지하는 혈관질환을 앓고 있는 환자에게 인공혈관은 생명연장을 위한 필수불가결한 요소임. 2012년 심장 뇌혈관 질환 총 진료비는 전체 진료비의 13.8%를 차지하며, 2004년 이후 뇌혈관 질환진료비의 연평균 증가율은 20.1%로 전체 신규 환자증가율 5.2%의 약 4배에 달하는 등 시장에서의 Needs가 지속적으로 증가하고 있으므로 시장성장 가능성이 매우 높음 ㅇ 또한 맞춤형 바이오 혈관 프린팅기술의 각 요소기술 자체로도 시장 창출 가능성이 높음. * 3D프린터 및 소재시장은 2015년 각각 54억 달러, 108달러를 기록하고 있으며, 연평균성장률은 45.7%를 보이고 있음 ㅇ 본 기술은 향후 인공장기 제조를 위한 바탕기술로도 활용될 수 있음
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-바이오헬스-이종-02			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	천연 유래 생체재료를 이용한 화장품 소재 및 마스크팩 개발
산업기술분류	대분류	바이오의료	중분류		산업바이오		소분류		기능성 화장품소재
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			32억원
기술 개발 내용	ㅇ 천연 유래 pSIS(Small Intestinal Submucosa derived from porcine) 소재 기술 방법 및 응용 기술 개발 - 기존의 가열추출방식이 아닌 방식으로 물질 자체에 존재하는 생리활성 물질을 파괴하지 않는 추출법 개발 - 화장품 소재 등에 사용 적합한 기술 개발 - 미립화 및 다양한 제형화 연구 및 고기능성 in vitro 스크리닝 - 화장품으로 사용 가능한 천연물질을 함유할 수 있는 pSIS ECM 담지기술 개발 - pSIS ECM을 이용한 크림, 에센스, 세럼 등 다양한 제품화 기술개발 ㅇ 고분자 및 생체재료를 이용한 고분자 융복합 마스크팩 개발 - 에센스 등 기능성 물질이 첨가된 고형화 고분자 개발 - 유효한 기능성 성분의 피부침투력이 우수한 다상 액화 기술 개발
정부지원 필요성	ㅇ 향후 미래 국가 성장사업 중 기능성 뷰티케어 소재 개발은 가장 중요한 산업 소재 중 하나임. 현재 한국의 화장품 및 뷰티 사업들은 K-POP 붐을 이용하여 많은 국가로 수출을 하고 있는 것이 현실이나, 현재 화장품에 사용되어지는 많은 화장품 회사들 해외의 수입원료를 사용하고 있는 것이 현실임 ㅇ 한국도 많은 원료사 들이 핵심 소재들을 개발하고 있으나, 대부분 자금력이 부족한 중소기업들이 담당하고 있어, 자금의 부족 등으로 인한 품질에 대한 연구 및 신뢰성 확보를 하지 못해 많은 애로사항들을 겪고 있기 때문에 정부지원이 절실한 상황임 ㅇ 천연 유래 생체재료인 pSIS는 그 자체에 풍부한 type 1 collagen, cytokine, glycoprotein 등 유용한 생리활성 인자들을 가지고 있어 외국은 Oasis 사, Restore 사 등이 이미 wound patch 등 다양한 용도로 개발한 경우가 있으나, 국내에서 개발된 사항은 전무한 상황이여서 고가임에도 불구하고 전량 수입에 의존하고 있음 ㅇ 열을 가하지 않은 pSIS는 ECM(세포외기질) 상태로 존재하고 있기 때문에 화장품 소재, 바이오 의료용 소재, 수의 임상재료 등으로 활발하게 활용이 가능할 것으로 판단됨 ㅇ 국내에는 아직 화장품 소재 등으로 개발된 사례가 없으므로 개발 시 다양한 산업 분야에 파급효과를 나타낼 수 있을 것으로 판단됨 ㅇ 최근 한국 화장품들이 해외시장 개척에서 우수한 성과를 보이고 있으나 신소재와 신기술 개발에는 여전히 미흡한 수준이므로 이러한 생체재료를 이용한 고분자 융복합 소재의 기술 개발은 해외시장을 더욱더 확대할 수 있을 것으로 판단되어짐
활용분야	ㅇ 화장품 소재(마스크팩, 에센스, 크림, 코슈메디컬-여드름 등), 바이오의료용 소재(wound patch), 수의 임상 치료제 등
TRL	( 5 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-바이오헬스-이종-03			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	바이오 센싱 기능 항균성 창상피복재 및 치료용기기 개발
산업기술분류	대분류	바이오·의료	중분류		치료기기 및 진단기기		소분류		기타 치료 및 진단기기
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	ㅇ 고름이나 진물이 많은 상처의 생체신호를 측정할 수 있는 바이오센싱 소재 및 모듈, 세균을 억제할 수 있는 항균성 드레싱 소재, 그리고 이를 융합한 음압 치료기기 개발 ㅇ 온도, pH 및 압력센서 소재 및 센서 내장형 패치 개발 - 열 감지용 플렉서블 및 인체 친화형 센서 소재 및 기기 개발 - pH 및 압력 감지 센서 소재 및 기기 개발 - 센서 모듈 Embedding 기술 개발 - 인체 부착형 Free-form 형태의 소자 및 시스템 개발 ㅇ 스마트 창상피복용 Wound-dressing 원천소재 개발 - 전자모듈의 Embedding을 고려한 Wound-care용 드레싱 소재 개발 * pH센서, 온도센서, 압력센서가 적용 가능한 드레싱 소재 개발 * 초유연 Stretchable 및 인체 친화형 소재 개발 - 항균성을 가지는 습윤 창상 피복재 개발 * 바이오센서가 적용 가능한 Ag소재 또는 항균성 탄소 복합체가 적용된 습윤 드레싱재 개발 ㅇ 압전소자를 이용한 음압 창상피복 원천소재/소자 개발 - 미세압력 감지를 위한 Flexible Piezoelectric 소재 및 소자 개발 - 저저항 Flexible, 인체 친화형 전극 소재 개발 - 소형 음압 펌프와 패치 개발 ㅇ 무선 통신기술이 적용된 음압펌프 및 패치 통합 기기 개발 - 바이오신호를 모니터링 가능한 무선통신 기기 개발 - 무선 통신을 통한 컨트롤이 가능한 스마트 음압펌프개발
정부지원 필요성	ㅇ 음압상처치료 관련 시장은 2014년 약 15억 달러이며, 이후 2014~2020년 간 연평균 성장률 (CAGR) 약 10.4% 정도로 성장 할 것으로 예측되고 있음. 따라서 2020년 경 약 29억 달러의 시장 규모를 형성할 것으로 예측 (자료: Transparency Market Research, 2016) ㅇ 창상의 치유능력을 획기적으로 개선할 수 있는 음압상처 치료(negative pressure wound therapy)는 최근 화상, 창상 등의 자가 진단 및 치유 등을 위한 에 대한 관심이 고조됨에 따라 시장이 크게 확대될 것으로 기대됨 ㅇ 복지서비스 향상 및 고령화시대의 진입으로 자가 진단형 생체 모니터링 및 치유 시스템의 시장 규모는 향후 폭발적으로 증대할 것으로 예상되고 있으나 인체에 거부감 없이 편안하고 안정적으로 장착될 수 있는 Self-Sustainable 인체친화/밀착형 자가진단 치유 시스템의 원천 소재 및 시스템 기술 개발은 전무한 실정임 ㅇ 기존의 음압치료기는 제품의 부피가 크고 고가여서 휴대가 불가능함 ㅇ 또한 드레싱재 부위의 두께가 두껍고 폼의 셀이 커서 환자가 통증을 호소하며, 고름이 있는 상처부위의 치료 효과는 없음 ㅇ 상처의 치유 정도에 따라 음압이 제어되는 등 능동적인 치료환경의 부여가 중요함에 따라 자가 진단 및 치유 기능 구현을 위한 핵심기술 개발이 반드시 필요함 ㅇ 따라서 음압상처치료의 개인화 및 보편화, 관련 시장 확대를 위해서는 보다 단순화된 기구구성 및 저가격화와 더불어 편안하고 안정된 인체 부착 시스템에 대한 연구 개발이 시급함
활용분야	ㅇ 음압 기반 인체친화형 스마트 창상피복 소재 및 소자의 성공적 개발 시 신시장 선점이 가능한 다양한 제품에 적용 가능함 - 신체의 굴곡을 따라 착용감이 편한 스마트 의료소재/시스템 - 개발된 기술을 통하여 유관 전기화학소자에 적용 가능한 새로운 형태의 웨어러블 스마트 디바이스 - 유연기판에 초유연 소자를 집적한 ICT-MEDICAL 융합 시스템 ㅇ 본 사업에 의해 개발된 항균성을 가지는 습윤 드레싱재와 바이오센서가 적용된 음압상처치료기는 전자의료기기 분야에서 큰 영향력 확보가 기대됨. - 스마트 헬스케어 시대 도래를 대비한 인체부착형 ‘다기능/스마트 하이브리드 인체 신호 측정 플랫폼’ 디바이스 상용화를 위한 신호 측정 플랫폼 - 다양한 질병 규명 및 치료에 적용될 수 있는 차세대 인체부착형 하이브리드 디바이스 - 고령화 사회의 진입에 따라 급증하고 있는 여러 합병증을 유발할 수 있는 질환의 치료를 위한 인체 부착형 센서
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-바이오헬스-이종-04			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	실시간 네비게이션 임플란트 시술용 정밀 식립 위치 제어를 위한 Micro-Manipulator 핵심 부품 개발
산업기술분류	대분류	바이오·의료	중분류		기능복원/보조 및 복지기기		소분류		임플란트
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			36억원
기술 개발 내용	ㅇ 구강내 최적의 임플란트 식립 위치 제어를 위한 Micro-Manipulator의 변위 센서와 상기 센서와 적합한 소재를 적용한 표준 식립 보조 부품 개발 - 구강내 최적의 임플란트 식립 위치 제어를 위한 100um 정밀도를 갖는 구강 가이드 장착용 비접촉 소형 변위센서 및 디바이스 개발 * 구강내 환경(온/습도, 침 등 이물질)에 강인한 특성을 지닌 초정밀(um급) displacement(변위)센서 개발 * Displacement 센서 accuracy/repeatability/precision 향상을 위한 회로설계 및 제어 모듈 개발 - 환자 맞춤형 식립 가이드(Stent) 제작 기술 * 상기 개발 센서에 적합한 소재 기반의 식립 장치 구조 설계 및 제작 - 개발된 변위센서 장착을 위한 standard guide 개발 * 환자 상태에 맞게 변위센서 장착 위치를 변경할 수 있는 표준가이드 설계 및 제작 - 개발된 변위센서 및 식립 보조 부품의 네비게이션 시스템 적용 * 자동 제어 다축 manipulator에 상기 개발 센서 및 부품의 적용 * 3D CT 영상 정보 기반 임플란트 식립 네비게이션 S/W와 manipulator/ displacement 정보 연동 정밀 위치 유도를 위한 핵심 기술 개발 * Head-UP Display(HUD) 등의 사용자 편의성이 고려된 정보 표시 장치 적용
정부지원 필요성	ㅇ (국내·외 산업동향) 선진 각국에서는 디지털 덴티스트리와 관련하여 초기 기술 개발이 진행되고 있음 - 일반적인 임플란트 시술은 CBCT를 통해 환자의 골조직의 형태를 분석한 후 임플란트의 식립 위치를 결정한 후 바로 임플란트 식립을 진행함. 기술자의 경험과 숙련도에 의해 많은 영향을 받으며 초기 계획한 시술이 이루어지지 않는 경우가 빈번함. - 이에 비해 디지털 덴티스트리의 경우 모든 과정이 수치화로 구현되어 치과의사의 숙련도에 의해 발생하는 오차를 획기적으로 줄일 수 있음. - 해외의 경우 임플란트 시술 계획 수립을 위한 영상처리기술 등의 상용화는 이미 진행되었고, manipulator를 활용한 임플란트 시술의 경우 상용화를 위한 개발이 일부 진행되고 있음. - 국내 기업의 경우 외부 기술도입을 통해 자체적인 디지털 덴티스트리 work-flow 구축을 추진하고 있으나, 해외에 비해 상대적으로 산업적, 기술적 기반이 취약하고, manipulator를 활용한 임플란트 시술과 관련한 개발 시도는 없었음. - 3D CT를 포함한 다양한 영상 정보 및 manipulator 적용을 포함하는 아날로그 의료서비스의 디지털화의 흐름은 현재의 치과의료시장의 메가트렌드로, 향후 치과 임플란트 관련 산업의 고부가가치 분야 시장 선점을 위해서는 정부 지원이 절실함. ㅇ (경제적 측면) GBI research(2010)에 따르면 치과의료기기 관련 시장은 2009년 약 7억불 규모에서 2016년에는 약 12.9억불 수준으로 증가하였음. 이 시장은 치과용 임플란트와 진단용 기기, 보철물이 포함된 시장으로, 현재 연구가 진행되고 있는 디지털 관련 시장이 활성화되면 향후 디지털 관련 시장과 통합될 것으로 예상됨. - 현재의 치과의료산업은 치과용 임플란트를 중심으로 보철물과 관련된 산업이 대부분이며, 이러한 산업은 많은 수의 숙련된 인력을 기반 - 치과보철 영역에 디지털 기술이 접목될 경우 이러한 인력에 소요되는 비용을 절감하여 생산비 절감 및 제품가격 하락 등으로 인한 가격 경쟁력 확보와 시장점유율 증가 등의 경제적 효과를 기대할 수 있음. ㅇ (기술적 측면) 디지털 치과의료 분야와 관련된 시장은 현재 형성되고 있는 상태이며, 일부 기술을 활용한 CAD/CAM, 영상진단분야는 이미 제품화가 진행되어 시장을 형성하고 있음. - 디지털 기술이 접목된 치과의료 분야는 기존의 아날로그 형태의 의료서비스 패러다임을 바꾸고 치과의료 산업의 흐름을 바꿀 것으로 기대됨. - 본 제안의 식립 위치 자동 정밀 유도를 위한 manipulator와 변위 센서 기반의 핵심 부품 개발은 기존 개발된 3D CT, 식립네비게이션 S/W, HUD 등의 사용자 표시 장치와 결합하여 임플란트 식립과 관련하여 디지털 서비스 전체를 완성할 수 있음. - 특히, 영상 획득부터 식립까지 전 프로세스 디지털 기술이 적용된 치과의료서비스를 통해 시장을 선점한다면 Global Top 3이내의 위치를 차지할 수 있음.
활용분야	ㅇ 디지털 덴티스트리 관련 시장 - 임플란트 식립 가이드 재료, 제작 장비, 가이드 - 3D CT 영상 연동 네비게이션과 이를 이용한 식립 보조 장비 - 치과 임플란트 식립 위치 정밀 자동 제어 장치 ㅇ 의료 수술 보조 장치의 기반 기술 - 영상 정합 기술 응용 외과 수술용 네비게이션 시스템 - Manipulator 정밀 제어 기술 기반 로봇 수술 장치 ㅇ HUD 기반 AR/VR 응용 제품화 - AR/VR 기술 기반 제품 전반
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-바이오헬스-이종-05			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	3차원 나노 표면 가공 기술 적용 인체이식 의료용 소재 개발
산업기술분류	대분류	바이오의료	중분류		기능복원/보조및복지기기		소분류		의료용 소재
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			24억원
기술 개발 내용	ㅇ 기능성 3차원 나노 표면 가공 기술 개발 - 생체 적합성을 향상 시킬 수 있는 입체 구조 개발 - 입체 구조 가공 및 성형 시스템 개발 - 골전도성을 높여 임플란트의 결합력을 향상 시킬 수 있는 3차원 구조체 및 3차원 구조표면 개발 - 다공성 나노표면 성형을 위한 3차원 구조 기술 및 공정기술 개발 ㅇ 약물 전달 시스템 개발 - 담지된 약물이 지속적으로 체내로 전달될 수 있도록 나노 표면 구조 개발 - 약물 전달 효율 향상을 위한 담지 및 방출 기술 개발 ㅇ 시제품 제작, 전임상 시험 실시 (공인기관 성적서 취득) - 임상실험을 위한 전임상단계의 동물실험 및 독성실험 완료 - 개발된 소재 및 기술의 임상실험을 위한 표준 시험법 개발 - 임상시험 IND 승인
정부지원 필요성	ㅇ 인체 삽입형 의료용 소재/기기는 2017년 기준 세계시장 규모 94조원에 달하는 거대 산업임. 인체 삽입형 의료용 소재의 생체접합성을 높이고 신기능을 부여함으로써 국내 제품의 세계시장 점유율 확장을 기대할 수 있음 - 인체삽입용 의료소재에 나노크기의 미세구조를 가공하여 약물전달시스템을 적용시키면 인체이식 의료기기에 골손상 예방을 위한 약물을 시술부에 직접 주입할 수 있게 되어 치료/회복 기간을 단축할 수 있음 ㅇ 세계에서 가장 빠른 속도의 고령화로 인해 생체의료용 소재 수요는 급성장 할 것으로 예상됨. 따라서 정부 차원에서 고령 인구의 치료효과 개선 및 이에 따른 의료복지 부담 감소를 위한 치료용 소재 개발 지원이 요구됨 - 65세 이상 인구가 2000년 7.2% ⇒ 2020년 15.6% ⇒ 2030년 24.3% 로 빠르게 증가함에 약 8년 후에 초고령 사회로 진입 예상 ㅇ 인체삽입용 의료소재의 경우 인허가가 까다롭고 제품의 제조와 판매가 엄격히 제한되어 있으며, 시장의 성격에 따라 목표 시장별로 인허가를 따로 받아야 하는 등 사업화의 위험성이 커 새로운 기술 개발 및 사업화에 정부의 적극적인 지원이 필수적임 ㅇ 생체소재의 3차원 표면구조 제어 기술은 인체의 치아 및 뼈조직 대체 생체재료에 폭넓게 활용될 수 있으며, 4차 산업혁명의 발달과 더불어 3D 프린팅 기술, 맞춤의료 산업과 연계하여 산업적 활용도가 크게 성장할 것으로 예측 됨 - 빅데이타 기술 및 3D 프린팅 기술의 발전에 의해 개인맞춤형 의료기기 시장이 크게 확장되고 있으며, 이에 따라 환자 맞춤형 약물 전달 및 생체기능 구현을 위한 3차원 표면 제어 기술의 활용도가 크게 확장될 것임
활용분야	ㅇ 치과용 임플란트 소재 - 골 손상 억제 및 골유도 물질의 지속적인 방출, 골전도(bone conduction) 공간 형성 ㅇ 체내 삽입형 스텐트 및 인공 관절 소재 - 생체소재의 부작용을 최소화 하고 시술된 소재의 안정성 및 지속성 향상
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

에너지

관리번호	2018-에너지-이종-01			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	에너지효율 향상을 위한 탄소섬유 기반 SiC 섬유 제조 및 연소시스템 응용기술 개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			34억원
기술 개발 내용	ㅇ 탄소섬유 기반 SiC 섬유제조 및 고효율 버너 적용기술개발 - SiC 섬유 내산화성 (1,200℃) : 1.0% 이하 - SiC 섬유 목표 생산단가 : 200만원/㎏ 이하 - SiC 섬유 복합체를 활용한 보일러 버너 적용기술 개발 (내용) - 탄소섬유 표면개질 기술 - SiC 전환 기술 - SiC-탄소섬유 특성제어 및 공정기술 - 상용화를 위한 SiC 섬유 생산공정 설계 및 경제성 평가 - 저가형 SiC 섬유를 활용한 산업용 적용기술 확보
정부지원 필요성	ㅇ 시장성 측면 - 탄화규소(SiC) 섬유는 고온 내산화 특성으로 군수 및 우주항공등 적용분야가 증가하고 있지만 가격이 고가여서 적용분야 확대에 한계가 있음 - SiC 섬유가격이 낮아지면 기존의 군수 및 항공기뿐만 아니라, 보일러 가스버너 및 발전소등 민수분야 활용처가 급격히 증가할 것으로 예상됨 ㅇ 기술 측면 - 미래시장 선점을 위해서는 기존소재 및 기술을 극복할 수 있는 기술개발 필요 - 본 연구에서 개발하고자 하는 탄소섬유기반 SiC 섬유 제조기술은 기 상용화된 탄소섬유 제조기술을 기반으로 SiC 섬유를 제조하는 기술로써 기존 탄소섬유와 SiC섬유의 단점을 극복할 수 있음
활용분야	ㅇ 보일러 가스버너 및 발전소 ㅇ 군수 및 우주항공 분야
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-02			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	ESS용 ZnBr RFB 바이폴라전극 기술 개발
산업기술분류	대분류	전기․전자	중분류		전지		소분류		이차전지
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	ㅇ 내화학성 및 전기전도성이 우수한 소재를 개발함과 동시에 우수한 음극 및 양극 전극반응 특성을 겸비하고 인서트사출 공정에 적용 가능한 차별화된 ZnBr RFB (Redox Flow Battery)용 고성능 바이폴라 전극 제조기술 및 제품개발 ㅇ 주요기능 및 스펙 - 전기전도도 50 S/cm 이상 탄소/고분자 복합소재 - 브롬 내부식성 5% 이하 (브롬 용액 24 h 침지 후 인장강도 변화) - 전류밀도 40 mA/cm2 조건에서 스택 에너지효율 85% 이상 - 용량 보존율 90%@30회 이상
정부지원 필요성	ㅇ ESS는 기존발전 및 송배전 건설의 지연효과가 있어, 이로 인한 경제성 확보와 CO2 배출을 적게 할 수 있는 장점이 있으며, 2020년 약 20%의 시장점유율이 예측되는 성장가능성이 매우 높은 분야임. ㅇ ZnBr RFB는 다른 RFB 대비 높은 에너지밀도와 가격 경쟁력이 높아 상용화에 용이하나, 에너지 효율이 낮아 개선할 필요 있음. ㅇ 에너지 효율과 안정성에 영향을 주는 핵심부품인 바이폴라 전극은 국산화 및 성능향상이 필요하며, 개발 성공시 기술우위를 점할 수 있음. 특히, 기술력에 기반한 강소 중소․중견 기업육성에 적합한 개발품임. ㅇ 본 과제의 추진을 통해 ZnBr RFB의 효율개선을 통한 시장확대 및 에너지 절감 및 온실가스 저감 등 정부의 정책과 잘 부합함.
활용분야	ㅇ ESS ㅇ 연료전지
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-03			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	슈퍼커패시터용 셀룰로오스 섬유 기반 계층형 기공 구조의 종이 분리막 제조 기술 개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	ㅇ 슈퍼커패시터 분리막의 국산화 및 고성능화를 위해, 셀룰로오스 섬유를 기반으로 하여 계층형 기공 구조를 갖는 종이 분리막 제조 기술 개발 - 계층형 기공 구조의 셀룰로오스 분리막 설계 및 제조 기술을 확보 (구조 설계 / 기초 제조 공정 개발 / 기공 구조 제어 / 품질 제어) - 35 um 이하 두께, 6 sec/100cc 이하의 통기도, 55% 이상의 기공도를 갖는 셀룰로오스 분리막 개발 (일본 NKK사 상용 분리막 대비 동등 또는 향상된 물성을 나타내는 분리막 제조) - 분리막의 물성 최적화 및 이를 활용한 슈퍼커패시터 개발 ; 용량 5 F 이상, 저항 0.055 ohm 이하의 슈퍼커패시터 제조
정부지원 필요성	ㅇ 슈퍼커패시터는 급속 충방전이 가능하고 높은 충방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 차세대 에너지 저장장치로 각광받고 있으며, 전기 에너지 품질, 활용, 저장 효율 향상을 유발하는 저탄소 녹색에너지 산업의 측면에서 그 중요성이 커지고 있음. ㅇ 슈퍼커패시터에서 원가 비율이 가장 높은 소재는 활물질(29%), 분리막(18%), 전해액(17%), 집전체(15%)인데, 분리막의 경우 국산화율 0%로 전량 수입에 의존하고 있음. 현재 국내에서 제조되는 슈퍼커패시터 전량이 고가의 수입 분리막(단가 약 100,000원/kg)을 사용하고 있으며, 이 때문에 해외 슈퍼커패시터 업체와의 가격 경쟁력을 확보하는데 한계가 있음. ㅇ 슈퍼커패시터의 성능이 분리막에 의해 크게 영향을 받는 점을 고려할 때 고성능/저가의 분리막 개발이 절실히 필요한 상황임. 그러나 현재 분리막의 생산 측면에서 기술적인 장벽과 정책적인 육성의 부족으로 인하여 시장진입을 기피하고 있는 상황으로 분리막 핵심소재 개발에 대한 집중적인 지원이 필요함. ㅇ 셀룰로오스 기반 분리막 제조는 제지 산업의 기술을 기반으로 하고 있어, 펄프/제지업에 종사하는 국내 중소·중견기업의 공정 설비 및 기술력을 활용한 연구 개발이 필수적으로 요구됨. 또한 대부분 중소·중견기업으로 분류되는 국내 슈퍼커패시터 전문제조업체와의 연계를 통해, 고성능/저가의 분리막 제조를 위한 체계적인 융합 연구가 진행되어야 함.
활용분야	ㅇ UPS, 분산 발전시스템 등 중대형 제품의 전원으로 적용 ㅇ EV 보급확대에 따른 차세대 에너지 저장 장치 및 휴대폰, 디지털 카메라 등 각종 전자제품의 메모리 백업용 전원으로도 활용 가능
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-04			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	내충격성이 우수한 경량 열가소성 D-LFT 섬유강화 다기능 EV용 배터리 팩 케이스 커버
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4 년				정부출연금			34억원
기술 개발 내용	ㅇ 소재 개발 - 기계적 성능이 우수한 장섬유강화 복합소재 제조 기술 개발 - 열전도도가 우수한 전자기파 영향성 저감 나노 복합소재의 융·복합 재료 개발 - 나노기술 적용 난연 복합재료 기술 개발 ㅇ 설계기술 개발 - 고강도/다기능 제품 구조 일체화 설계 기술 ㅇ 공법 및 성형기술 개발 - D-LFT 제조공정 최적화 - Direct-Long Fiber reinforced Thermoplastic(D-LFT) 공정기술 개발 - 수축 및 뒤틀림 개선 공정 개선 ㅇ 성능검증 및 실증평가 - 소재 및 제품 특성 평가 및 양산기준 시제품 신뢰성 평가
정부지원 필요성	ㅇ 환경 자동차의 경우 주행거리 확장과 연비 경쟁력 강화를 위해서 섬유강화복합재료와 같은 경량소재 적용을 적극적으로 추진하고 있으며, 특히 전기 자동차의 경우 핵심부품이며 자동차 중량에서 매우 큰 비중을 차지하는 배터리 팩 케이스의 경량화 기술의 확보는 매우 시급함. ㅇ 최근 배터리 팩 케이스의 구성부품인 커버의 경우 SMC와 같은 열경화성 수지를 적용하고 있지만 열경화성 수지의 특성상 자원의 재활용이 제한적이므로 친환경 기술 측면에서는 장기적인 방안이 될 수 없으며, 특히 유럽 및 중국을 중심으로 자동차 재활용 규제가 강화됨에 따라 재활용이 가능한 열가소성 수지를 기반으로 한 배터리 팩 케이스의 경량화 기술의 개발이 시급함. ㅇ 연속 제조공정 시스템인 Direct-Long Fiber reinforced Thermoplastic(이하, D-LFT)기술을 통한 높은 기계적 강도 기술 확보와 나노복합재료 기술을 통한 다기능(발열, 방열, 전자파 차폐, 난연 등)이 융·복합화된 EV용 배터리 팩 케이스 커버 제조기술을 확보할 경우 전기자동차의 기술발전 가속화 뿐만 아니라 여타 다른 수송기기 핵심부품으로의 경량화 기술 확대를 통해 국내 자동차 산업의 선진 경제 진입을 위한 성장 동력원으로 작용할 수 있음.
활용분야	ㅇ 전기자동차 용 배터리 팩 ㅇ 수송기기용 에너지 저장장치
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-05			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	유기태양전지용 플렉서블 투명전극소재
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	Si 기반의 Rigid한 태양전지에서 점차 Flexible 기반의 유기, 염료감응 등의 유연한 태양전지가 대두됨에 따라 소재 또한 Flexible한 특성을 갖는 재료 및 최적화된 공정개발이 요구되고 있음 대부분의 태양전지는 상부는 Ag 전극, 하부는 TCO 전극이 주로 사용되고 있어, 양방향에 동시에 적용 가능한 Platform이 요구되고 있으며, 특히 금속소재 기반의 저비용, 고신뢰성을 만족할 수 있는 신규 소재의 개발이 요구됨 효율이 높은 태양전지를 제작하기 위해서는 태양전지 제조원가에 25%를 차지하는 Ag 전극 소재를 대체할 수 있으며, 기존 소재와 동일한 전기적 및 광학적 특성을 가지고 있으면서, 제조 공정의 간소화를 위한 유연전극 연속 공정 기술 개발 필요 국내외 학계를 중심으로 Ag Nanowire 및 Carbon 기반의 CNT, Graphene 등을 적용한 기술이 개발되고 있으며, 최근 Grid 형태의 기술도 소개되고 있지만 아직 연구개발 수준으로 상용화에는 근접하지 못하고 있어, 원천 소재 및 공정 기술 개발이 시급
정부지원 필요성	산업통상자원부는 2030년까지 세계시장 선점 30대 Global Leading Top 소재에 유연 투명전극을 선정하고 신소재, 공정, 장비 개발에 집중하고, 차세대 성장 동력 사업인 유연 전자기기 산업의 핵심 소재인 유연 투명전극 관련 기술은 디스플레이뿐만 아니라 다양한 산업을 중심으로 연구를 추진하고자 함 유연 유무기 태양전지 소재에서 가장 중요한 부분을 차지하는 투명전극 소재 시장 규모는 9% 이상의 높은 성장성을 가질 것으로 전망되지만, 기술 지배력을 갖는 원천기술 또는 경제성을 갖는 기술 확보가 더딤 - 투명 플렉시블 소재 산업은 기술 난이도가 높은 기술 개발 산업이며, 중소기업이 글로벌 경쟁력을 바탕으로 성장할 수 있는 중요한 기술임 - 플렉서블 소재 산업은 주로 해외의 선진 회사를 기반으로 원천 기술이 개발되어지고 있지만, 국내의 관련 산업 규모 및 인프라가 세계적인 수준으로 갖추어져 있기 때문에 충분히 추격할 수 있는 체제 확보
활용분야	높은 투과도와 낮은 면저항의 특성을 갖는 유연 전극 소재 및 대면적 연속생산 공정 개발을 통하여 유연태양전지, 디스플레이, 웨어러블 전자소자 분야에서 신규시장을 창출할 수 있고, 나아가 차세대 미래형 에너지-디스플레이-전자산업과의 연계를 통한 기술 확산 가능함 플렉서블 및 웨어러블을 포함한 디스플레이 및 센서, 자동차, 스마트 팜 (유리 온실), BIPV (Building Integrated Photovoltaic System) 등 다양한 응용제품군들로 확장이 가능 - Communication : 스마트폰, 태플릿, 노트북 등 스마트 디바이스 - Automotive : Smart Window, 자동차 전면 유리 곡면 발열필름 - 온실(투명 발열 필름), 투명 패치, 바이오 센서 - Packaging : 식품용 스마트 패키징 - 태양전지 : Si 태양전지, DSSC, OPV, Perovskite 등 - 기타 : Wearable Device, Military, 항공·우주 향후 응용 제품군을 자동차 산업, 의료기술, IT 및 통신기술, 비행 및 항공우주 기술을 포함한 산업군에 적용이 가능함
TRL	( 6 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-06			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	유기태양전지용 광활성층(도너/억셉터/하이브리드 등) 소재 및 층간소재
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	Flexible 유기 태양전지는 다양한 형태 및 색상 제작이 가능하고, 유연성을 가지고 있으며, 연속공정을 통한 낮은 생산비용의 장점을 가지고 있으며, 상용화에 대비한 소재 및 공정개발이 요구되고 있음. 대부분의 Flexible 유기 태양전지는 광활성층으로 유기소재를 활용하여 개발되어져 왔으나, 상용화를 위해서는 낮은 광전 변환 효율및 장기 안정성 문제를 해결할 수 있는 광활성층 소재 및 대면적화 공정 개발이 요구되고 있음. - 광활성층 도너소재의 경우, 상용화를 위해서는 Flexible 유기 태양전지 모듈에서 7%이상의 효율 및 5년 이상의 내구성 구현이 가능하며, Roll-to-Roll 공정에 적합한 가지는 고분자형 또는 저분자형 도너 소재의 개발이 필요. - 광활성층 억셉터 소재는 주로 플러렌 유도체인 PCBM 소재가 많은 연구가 이루어져 왔으나, 고가이고 낮은 점도로 인해 대면적화가 어려움. 따라서 상용화를 위해서는 전자이동도가 높고 열안정성이 우수하여, Flexible 유기 태양전지 모듈에서 5년 이상의 내구성 구현이 가능하며, Roll-to-Roll 공정에 적합한 비플러렌계 억셉터 소재의 개발이 요구됨. - 최근 낮은 광전효율 개선을 위한 무/유기 하이브리드 광활성층 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 내구성 확보 및 대면적화가 용이한 새로운 소재기술 개발이 시급.
정부지원 필요성	Flexible 유기 태양전지 모듈 시장은 2022년 517$million에 이를 것으로 예측되고 있으며, 이제 막 시장에 진입하려는 단계에 해당되어, 관련 소재 및 대면적 공정 기술의 조속한 확보가 매우 중요함. 광활성층 소재는 Flexible 유기 태양전지의 효율에 가장 큰 영향을 미치는 핵심소재로서, 중소․중견 기업에 적합한 개발될 필요가 있으나, Roll-to-Roll 공정 등 대면적화 공정 적합성, 내구성 향상, 및 밴드갭조절이 가능한 형태로 개발되어야 하는 기술적 난이도를 고려할 때, 정부지원을 통한 개발이 적합함.
활용분야	ㅇ Flexible 유기태양전지의 얇고 유연한 특성과, 다양한 색상 및 형태로 제작이 가능하며 가볍고 내충격성이 뛰어난 특성을 활용한 이동형 전원으로 활용가능 - BIPV, 차량, 이동형 텐트, 배낭, 의류, 핸드폰 모바일 기기 등
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-07			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	투광형 태양전지용 집광 및 투명보호필름
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	기존 태양전지는 태양광 유입이 상대적으로 많은 사막, 평지 등에 설치하였으나 태양광 일조량 및 날씨 등의 환경적인 요인에 의해 발전량 및 효율이 변하는 문제점이 지속적으로 대두됨 태양전지의 효율을 향상시키기 위해 태양광을 Tracking하여 태양광 방향을 선택적으로 이동하는 System도 대두되고 있으나 설치 비용이 과다하여 효율성이 떨어지는 문제점이 지적됨 Film 형태의 집광 필름은 태양광 표면에 부착함으로써 상대적으로 많은 태양광이 태양전지 내부로 조사되게 하는 기능을 가짐으로써 효율 향상을 기대할 수 있음 또한 태양전지 표면에 초발수 특성을 갖는 기능성 Layer를 복합화 함으로써 오염 등을 억제하여 태양전지 효율 향상 기대할 수 있음 최근 나노구조체, 표면특성 제어를 통해 광산란/집광 필름의 개발, 초발수 특성 구현 등이 Lab. Scale 규모에서 제시되고 있으나 아직 상용화 적용 사례는 없어 선행적으로 원천 기술 확보가 시급함
정부지원 필요성	우리나라의 경우, 2030년까지 온실가스 배출을 약 37% 감축하기 위해 태양전지의 기술혁신 및 태양광발전 설비를 현수준 대비 약 8배로 증설하기 위한 계획 검토 중임 국내에서는 신재생 에너지 공급의무화 제도 (RPS : Renewable Portfolio Standard)를 통해 신재생 에너지 사업을 정책적 지원 태양전지 보급률의 향상 및 공정 최적화를 통하여 신재생에너지 발전 비중과 보급률을 현재의 2.4%에서 2030년 20% 이상 발전비율을 높여 해외의존율을 낮출 수 있을 것으로 예상 기존에 설치된 태양전지 모듈에도 집광형/초발수 Hybrid 제품을 Lamination을 통해 적용할 수 있기 때문에 에너지 절감에 기여할 수 있고, 특히 건축물 외벽을 활용하는 BIPV 등의 신규 시장 창출가능할 것으로 예상됨 최근 나노구조체, 표면특성 제어를 통해 광산란/집광 필름의 개발, 초발수 특성 구현 등이 Lab. Scale 규모에서 제시되고 있으나 아직 상용화 적용 사례는 없어 선행적으로 원천 기술 확보가 시급함
활용분야	투광형 태양전지 시장에 적용이 가능하며, 특히 BIPV와 연계한 제품화가 가능함 태양광을 이용하는 다양한 Application에 선택적으로 적용 가능 - Communication : 스마트폰, 태플릿, 노트북 Display의 광이용 효율 향상 - Automotive : Smart Window, 자동차용 필름 - 온실(투명 발열 필름), 투명 패치, 바이오 센서 등 - 태양전지 : Si 태양전지, DSSC, OPV, Perovskite 등 - 기타 : Wearable Device, Military, 항공·우주
TRL	( 6 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-08			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	태양광 모듈 연속코팅장비
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 4년				정부출연금			34 억원
기술 개발 내용	ㅇ 유기태양전지는 제조단가, 생산성, 공정 단순성 측면에서 상당히 매력적인 태양전지임 ㅇ 유기태양전지를 제조하는 가장 이상적인 공정은 코팅이나 인쇄단계를 최소화하여 유연한 기판에 Soluble한 용액을 이용하여 모든 Layer를 형성하는 것이 중요함 ㅇ 제조 기술로 많이 알려진 코팅 공정은 붓기, 바르기, 뿌리기, 캐스팅 등의 공정을 이용하여 기판에 잉크층을 직접 형성하는 방법으로 스핀, 닥터블레이딩, 스프레이, 슬롯다이 공정이 많이 활용하고 있음 ㅇ 유기 태양전지제작 기술로 가장 유망한 기술로는 슬롯다이, 슬라이딩 코팅 공정으로 고가이며 공정이 복잡하고, 다양한 요소기술을 필요로 하고 있음 ㅇ 대량/연속생산을 위한 R2R 공정은 Web이 전처리, 코팅, 건조 등의 공정을 통과하면 태양전지가 최종 완성되므로 공정 집적화, 제조 중 손상 최소화, 생산속도 향상 등이 가능한 기술이며 아직 연구개발 수준으로 상용화에 적합한 장비/공정기술개발이 시급함
정부지원 필요성	ㅇ 현재 국내에서 소비되는 에너지 중에서 신재생에너지의 비중은 약 3% 미만을 알려져 있으며 화석연료의 매장량 한계, 탈원전화, 국제적 환경 규제 정책 등 내외부 환경이 신재생에너지의 개발 필요성을 증대시키고 있음 ㅇ 기존의 인쇄기법을 적용한 롤투롤 연속공정 장비를 이용하여 태양전지 생산에 소비되는 에너지 소모가 적고 제작 시간이 짧아 대량 생산이 가능하여 제조 원가를 크게 낮출 수 있어 저가․양산형 태양전지로 유력시 되고 있음
활용분야	ㅇ 인쇄 적용성이 높고 제작이 간단하며 구부리거나 접을 수 있는 유기물 태양전지는 6차 산업 혁명의 적합한 신재생 에너지원으로써 뿐만 아니라 ICT 융합에 적합한 소재로 각광받고 있음. ㅇ 모바일 디바이스(Smart phone, laptop computer, ebook), 자동차(automobile), 가전제품(TV, radio, 정보제공형 냉장고), 오피스 기계(computer, printer), 화학공장의 반응기(reactor) 등의 기능성 박막 제조 공정 등에 폭 넓게 활용 가능 ㅇ 개인휴대용 발전기부터 산업용 전력생산까지 적용 가능
TRL	( 6 ) 단계 ~ ( 7 ) 단계

관리번호	2018-에너지-이종-09			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	스마트창호용 고투명성 유연 변색 필름 기술 개발
산업기술분류	대분류	기계·소재	중분류		에너지/환경기계시스템		소분류		기타에너지/환경기계시스템 관련기술
개발기간	(총 개발기간) 5 년				정부출연금			60 억원
기술 개발 내용	ㅇ 감응온도 또는 파장에 따른 광차단 제어가 가능한 에너지 절감형 스마트 필름 및 모듈 개발 또는 제조시스템개발로 아래 기술 중 한 개 이상을 포함하거나 동일이상의 성능을 내는 기술 - 고분자 상전이 제어를 위한 소재합성 기술 및 스마트 부품화기술 - 저온 상전이 열변색 나노잉크 소재를 이용한 열변색 메쉬 필름 - 투과율 조절이 가능한 액정필름형 소재 및 모듈 개발
정부지원 필요성	ㅇ 전세계의 에너지 사용량 중 약 41%가 건축물 냉/난방 에너지로 사용되고, 건축물의 창호에서 에너지손실의 45%가 발생됨 - 미국 에너지부(DOE)는 열선제어 스마트윈도우가 약 40% 이상의 빌딩 에너지를 절약 할 수 있고 냉난방 스스템 용량을 25%까지 줄 일 수있을 것으로 예상 ㅇ 기존에 개발된 기술은 고가의 제조공정과 가시광 영역에서의 특성이 부족하여 새로운 공정기술과 소재의 개발이 필요함 * 국내시장 ‘15년 539억원 → ’21년 2418억원, 세계시장 ‘16년 18억달러 → ’25년 80억달러로 지속적 성장 예상
활용분야	ㅇ 제로에너지 건축물 구현을 위한 내·외장재, 코팅재, 스마트윈도우 ㅇ 자동차, 선박 및 항공기 등 수송분야 * 2021년 전체 10조원 규모의 시장 예측 시, 건축분야 1.5조(50%), 수송분야 6천억(20%), 인테리어 및 기타시장 30%(9천억) 예상
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

조선/철도

관리번호	2018-조선철도-이종-01			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	국민 안전 및 에너지절감(>20%)을 위한 이종차량 호환형 철도차량용 LED 표준 모듈 기술
산업기술분류	대분류	전기전자	중분류		전자응용기기		소분류		조명기기
개발기간	(총 개발기간) 3 년				정부출연금			30 억원
기술 개발 내용	ㅇ 철도 차량용 실내 LED 표준 모듈 해석 및 설계 기술 - 철도 차량 실내용 표준 LED 램프 구동을 위한 회로설계 기술 * 철도 차량 실내 LED 모듈 제작을 위한 회로 설계 기준 제시 - 철도용 LED 모듈에 대한 표준 및 공용화 방안 제시 ㅇ 에너지 절감이 가능한 철도 차량용 LED표준 모듈 개발 - 이종 차량 호환 가능한 차량 실내용 LED표준 모듈 개발 * LED 표준모듈 : 3종 이상, 실내조도: > 200lx, 에너지절감 : > 20% (기존대비) - 철도차량 안전사고 및 비상 상황용 비상점등 및 비상표시장치개발 * 비상상황용 LED비상점등 장치개발, 비상구 안내표시장치 개발 ㅇ 철도 차량용 LED 모듈에 대한 표준안 개발 - 철도 차량용으로 개발된 LED 모듈을 기준으로 표준안 도출 * 국가 표준 연게사업 일환으로 표준안 개발
정부지원 필요성	ㅇ 친환경 및 에너지 효율 관심 증대에 따른 철도차량 내 LED조명 적용이 확대되고 있지만, 이종 차량간 조명 부품별 표준 모듈 부재로 인해, 유지 보수 측면 어려움 호소 - 철도 차량 종류별, 사용 공간별, 용도별 다양한 형태의 LED조명이 사용되고 있지만, 해당 조명 모듈에 대한 표준 부재로 인해 설치 및 유지보수 어려움 존재 * LED조명 표준부재로 성능 미달 및 관리 측면 어려움 ㅇ 비상상황에서 승객 안전 확보 및 에너지 절감이 가능한 LED조명 모듈 개발 및 다양한 환경시험을 통한 신뢰성 확보 필요 - 다양한 환경에 적합한 표준 조명모듈 개발을 위한 디밍제어 및 상관색온도 제어에 필요한 다양한 부품 개발이 시급함 - 비상 상황에서 승객 안전을 확보하기 위한 비상 점등 및 비상구 안내 표시장치 개발 필요 ㅇ LED조명 모듈 기술 및 다양한 제어 기술은 중소/중견기업 적합한 품종임 - 다품종 소량생산기반의 LED조명 및 제어기술은 대부분 중소/중견기업에서 기술을 보유함 - LED조명 분야 우수 중견기업 발굴 및 글로벌 경쟁력 확보에 적합한 품종임
활용분야	ㅇ 철도차량의 이종 차량간 호환성이 확보된 LED 조명모듈 공급가능 - 이종 철도차량 내 다양한 실내조명 LED모듈로 사용 가능 - 철도 안전사고 예방을 위한 비상점등 및 표시장치로 활용가능 - 철도차량용 LED표준 모듈 개발을 통한 유지보수성 및 생산성 향 상을 통해 철도 산업 분야의 경쟁력 제고 가능 ㅇ 다양한 환경에서의 신뢰성 검증을 통한 국내 상용화 가능 및 해외 시장 진출 가능 - 실제 설치 환경과 유사한 조명환경에서의 성능검증을 통한 신뢰성 확보 가능 ㅇ 철도차량용 LED모듈 글로벌 시장 진출을 통한 시장점유율 30% (2021년) 및 예상 매출액 약 800억원 (2021년) 기대 - 본 기술과 연관된 중소중견기업의 글로벌 경쟁력 강화 가능
TRL	( 4 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계

관리번호

2018-조선철도-이종-02

사업구분

이종기술융합형

과제(품목)명

소형선박용 디젤연료 엔진의 CNG 엔진으로의 개조를 위한 핵심 모듈 개발

산업기술분류

대분류

기계소재

중분류

조선해양시스템

소분류

추진계통부품

개발기간

(총 개발기간)  4 년

정부출연금

35 억원

기술

개발

내용

ㅇ 소형 선박용 CNG 엔진 모듈 개념

- CNG 엔진 제작기술은 기존 연안 소형선에서 사용하는 디젤엔진을 활용하여 연소계통, 배기계통 및 연료공급계통의 주요 구성품을 개발하여 1,000KW급 CNG 엔진 완성품을 제작하는 기술임

ㅇ 기술개발 내용

- CNG 엔진 시스템 구성 및 설계기술

* 디젤엔진 활용 CNG 엔진 개발을 위한 시스템 구성

* CNG 엔진 시스템 구성품 설계기술

- CNG 엔진 주요부품 및 모듈 개발

* 연소계통 주요부품 및 모듈 개발

* 배기계통 주요부품 및 모듈 개발

* 연료공급계통(Fuel Gas Supply) 주요부품 및 모듈 개발

* 제어시스템 개발

- CNG 엔진 ECU H/W, S/W 제작 기술

* EMC 기반의 전자파대비 설계 기술

* ECU 인증을 위한 내환경/ 내구신뢰성 기술

* 개발기간 및 비용 단축을 위한 MBD S/W 설계 기술

- CNG 엔진 시제품 제작 일반 기능 구현

* 엔진 다이마모를 이용한 CNG 엔진 성능평가

* 다이나모를 이용한 제어 로직 튜닝

- 실선 탑재 기술 개발

* 연안소형어선 규모별 탑재 기술 개발

* CNG엔진 시제품 탑재 시운전 및 성능검증

* 실선 성능검증 결과 보완 및 성능 개량

- CNG엔진 공인인증 확보

ㅇ 기술개발 범위

개발항목	단위	개발범위
엔진출력	kw	1,000 내외
사용연료	-	CNG
NOx 배출량	ppm	디젤엔진 대비 50%이상 저감
SOx	ppm	디젤엔진 대비 90%이상 저감

정부지원

필요성

ㅇ 정책적 측면에서 지원 필요성

- 선박용 CNG 엔진 소재부품 기술은 해외기업이 독점하고 있어 국내 제조기업이 경쟁력을 갖추기 위해서 많은 시간과 비용을 지불 하여야 하며, 실패시 리스크를 중소기업이 감당하기는 한계가 있음

- 따라서 기술개발 및 시제품 제작과 공인인증 획득까지 중소기업이 기술력을 갖추도록 정부지원 필요

ㅇ 시장 측면에서 지원 필요성

- 1,000kw급 소형선, 어선, 관공선 등은 운항 거리가 짧고, 일정지역을 운항하는 특성을 지니고 있음

- 향후 대기오염관리구역의 확대적용 등에 대응하여 CNG 엔진의 수요가 증대될 것으로 예상됨

활용분야

ㅇ 15년 이상 노후선박 현대화 추진, 미세먼지 대책의 일환으로 선박 주요 기관 및 발전기(보기)으로 활용

ㅇ 약 4만여척의 연근해어선 주요 기관 및 발전기(보기)용으로 활용

ㅇ CNG 엔진 국외 수출을 위한 Track Record 확보

TRL

( 5 ) 단계  ~  ( 8 ) 단계

관리번호

2018-조선철도-이종-03

사업구분

이종기술융합형

과제(품목)명

LNG 벙커링 선박용 배출가스 규제 대응을 위한 1.5ton/h급 재액화 시스템 개발

산업기술분류

대분류

기계소재

중분류

조선해양시스템

소분류

기타 조선해양시스템관련기술

개발기간

(총 개발기간)   3 년

정부출연금

20 억원

기술

개발

내용

ㅇ 국제 배출가스 규제 대응을 위한 핵심 부품 개발

- LNG 재액화를 위한 핵심 부품 설계, 제작 기술

* 재액화를 위한 Compander 설계, 제작

* LNG 용기 단열을 위한 단열용기 설계, 제작

* LNG 주요 액화를 담당하는 극저온용 열교환기 설계, 제작

ㅇ LNG 재액화 시스템 설계 및 제작 기술 개발

- LNG 재액화관련 기화/ 액화 사이틀 특성 해석

* 재액화 과정에 대한 특성해석 기술 개발

- LNG 액화 시스템 제작을 위한 설계 기술 개발

- 재액화 시스템 통합 기술 개발

ㅇ LNG 재액화 시스템 실증 평가 및 인증

- LNG 벙커링 시스템과 연동된 운영기술 개발

- 재액화 실증을 위한 테스트베드 설계, 제작 운영

- 국내외 선급 인증 실시

ㅇ 본 사업에서 추구하는 대표적인 개발 사양은 다음과 같음

구분	단위	목표	기준
액화용량	ton/h	1.5 이상	CH4 100%
전력소모량	kW	1,170 이하

정부지원

필요성

ㅇ 국제 대기오염방지 규약에 따라 LNG 운송선박, 벙커링 선박, LNG 연료추진선등의 BOG 재액화시스템은 필수시스템이 되었고, 해당 시스템의 탑재한 LNG 선박 시장은 가파른 증가 추세임.

ㅇ 기존의 LNG 운반선에서 자연 발생하는 BOG는 선박의 연료로 소모하고 나머지는 강제 연소 처리하고 있음. 그러나 BOG 재액화시스템은 기존 비효율적인방식의 BOG 처리기술을 재액화시켜 LNG 운반선의 저장탱크에 재저장으로 고효율 및 친환경적인 기술로 시급한 국산화가 요구됨

ㅇ 또한, 세계적으로 LNG 수요 증가에 따른 기반시설 확대 정책에 따라 유럽 내 항만에 대규모 LNG 기반시설 구축이 결정되었고,  국내 또한 관련 벙커링 설비 구축계획으로 관련 기술 확보가 필요함.

ㅇ 그러나 국내 LNG 운송선박 및 추진선박의 재액화시스템 기술 지원에 비해 벙커링 선박용 관련 기술 지원은 미미함.

ㅇ LNG 벙커링 선박에 탑재하기 위한 BOG 재액화 장치 국산화 개발로 해외 기자재 의존 또는 핵심기술 수입으로부터 국내 기업의 기술 경쟁력 강화 및 공격적인 LNG 벙커링 선박 수주가 가능함에 따라 지원이 필요함

활용분야

ㅇ LNG 벙커링 선박용 BOG 재액화시스템 개발에 따라 관련 LNG

Loading Arm 및 관련 핵심소재 부품 기술개발에 활용이 가능함

ㅇ 또한, 해당기술은 LNG 벙커링 선박뿐만 아리라 항만의 LNG 터미널, FSRU, LNG-FPSO 등의 심해자원개발 해양플랜트 설비에 활용 가능한 기술임

TRL

(   4  ) 단계  ~  (  8  ) 단계

관리번호	2018-조선철도-이종-04			사업구분		이종기술융합형
과제(품목)명	철도차량 핵심부품 지능형 모니터링 시스템 개발
산업기술분류	대분류	기계소재	중분류		자동차/철도차량		소분류		철도차량추진/제어기술
개발기간	(총 개발기간) 3 년				정부출연금			20 억원
기술 개발 내용	ㅇ 철도 차량 내 핵심부품의 동작 상태를 실시간으로 감시하고 분석하여 고장 및 이상 징후를 사전에 검출하는 시스템의 개발로 철도차량의 신뢰성과 안정성을 높일 수 있음 - 철도 차량 내 핵심 부품 분석용 표준형 모듈 개발 * 핵심부품(추진 장치, 제동장치 등)내에 장착되어 부품의 동작 상태를 감시하며 이상상태를 사전에 감지할 수 있는 알고리즘을 적용. * 차량내부의 모듈 간에는 근거리 무선통신방식으로 통신해 기존 운영차량에 설치 시에도 추가 배선 없이 사용이 가능. - 고속 무선 통신 모듈 개발 * 감시 모듈로부터 근거리 무선통신으로 수집된 데이터를 고속 무선통신 방식인 LTE-R(LTE-Railway)통신방식을 사용해 전송하는 모듈 개발. - 빅데이터 기반 관리 서버 개발 * 각 차량으로부터 데이터를 수집된 데이터를 유형별로 분류하여 저장 및 관리 가능한 서버 및 데이터베이스 개발. * 빅데이터 기반 핵심부품의 이상 징후 감지 및 알림 기능 개발. - 사용자 인터페이스 S/W 개발 * 유지보수 담당자가 언제, 어디서든 차량의 상태를 확인하고 사전 예측 조치 할 수 있도록 모바일기기(핸드폰,타블렛)와 PC에서 공통으로 사용가능한 사용자 친화형 S/W 개발. <기존 시스템> <개선 시스템>
정부지원 필요성	ㅇ 기술의 발전으로 과거에 불가능했던 고속 무선통신 환경의 적용이 활발해지고 있으며 이는 보다 지능적이고 능동적인 부품 및 시스템에 대한 모니터링 및 분석 기술의 새로운 시장 진입 가능성을 보여주고 있음. 철도차량 분야에 있어 무선통신기술은 현재 국내의 LTE-R(LTE-Railway)기술이 앞서 있으나, 이를 활용한 응용기술은 유럽을 주축으로 한 국외 기술이 선도하고 있는 실정임. 이로 인해 조속한 국산화 기술 개발을 통한 핵심 기술 확보와 시장 선점으로 수입 대체 효과 등 국가 경쟁력 제고가 시급함 ㅇ 본 연구를 추진하기 위해서는 철도 차량 내 핵심부품에 대한 이해와 상태 감지, 분석 및 판단기술에 대한 연구가 필요하며, 수집된 많은 양의 데이터를 유형별로 분류하여 관리하는 빅 데이터 기술이 접목 되어야 함. 또한 각 기술의 융합을 위해서는 고속 데이터 통신이 필수적이며 한곳에 고정되어있지 않은 철도차량의 특성상 무선통신 기술기반이 필수적임. 이러한 핵심기술들이 하나의 효과적으로 융합되기 위해서는 핵심 코어기술 연구를 위한 지속적인 정부의 관심과 지원이 절실함
활용분야	ㅇ 기술적 측면 - 철도차량 핵심 부품의 모니터링을 통한 핵심부품의 이상 유무를 사전에 감지하여, 장치의 고장을 미연에 방지하여 대규모 인원을 수송해야하는 철도차량의 안정성 확보에 기여할 수 있음 - 이 시스템은 향후 자동차 및 공장 자동화 설비에도 확대 적용이 가능함 ㅇ 국내 시장 규모 및 매출 기대 효과 - 국내 시장규모 : 1,300억원, 매출 기대효과 : 260억원/년 * 국내 고속차량 및 전동차 적용 시 1,300억원(20,000량÷3×20백만원)의 시장 규모 * 매년 시장 내 20%의 시스템 적용 시 매년 260억원사업 규모발생
TRL	( 5 ) 단계 ~ ( 8 ) 단계